DE286334C

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Publication number: DE286334C
Application number: DENDAT286334D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV* 286334 -KLASSE 84tf. GRUPPE

. MARTIN STÜHLER in CÖLN a. Rh.

an Baggerlöffeln.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. September 1913 ab.

Die Vorteile, welche durch eine dem Willen des Führers in* jeder Hinsicht gehorchende Steuerung der Bodenklappe von Baggerlöffeln erzielt werden, sind.hinreichend bekannt.
Durch die vorliegende Erfindung wird nun unter Verwendung einer an sich bekannten, in der einen Richtung selbsthemmenden, in der anderen Richtung dagegen nichthemmenden Schraubenpaarung die Aufgabe gelöst,

ίο daß die Bodenklappe beim Senken des Löffels sich selbsttätig schließt, dann aber durch keinen, wenn auch noch so großen Druck ihres Eigengewichtes und des Baggergutes geöffnet werden kann, während dagegen eine verhältnismäßig, geringe, auf die Schraubenpaarung ausgeübte Drehkraft genügt, um die Bodenklappe mit jeder gewünschten Geschwindigkeit bis zu jedem gewünschten Winkelgrade zu öffnen.

ao Zu diesem Zwecke sind diejenigen Tragflächen der Schraubenpaarung, welche beim Senken des Löffels infolge des Schließungsbestrebens der Klappe aneinandergedrückt werden, flachgängig, damit die Reibung in dieser Bewegungsrichtung so klein als möglich gehalten, die Schraubenpaarung durch die achsial wirkende Kraft des Klappengewichtes in Bewegung gesetzt, und die Klappe selbsttätig geschlossen wird. Diejenigen Tragflächen der Schraubenpaarung dagegen, welche beim Heben des Löffels infolge des Öffnungsbestrebens der Klappe aneinander gedrückt werden, sind in der Grundform der Erfindung scharfgängig, und zwar in dem Maße, daß durch die erhöhte Reibung dieser keilartig wirkenden Flächen die auf Drehung und Verschiebung der Schraubenpaarung abzielende Kraft wieder aufgehoben und Selbsthemmung erzielt wird, so daß in dieser Bewegungsrichtung keine achsiale, sondern nur eine drehende Kraft imstande ist, die Schraubenpaarung zu bewegen und die Klappe zu öffnen.

Da nun die Reibung unter sonst gleichen Voraussetzungen dem Drucke proportional ist, so hängt es bei Anwendung schiefer Ebenen nur von dem Richtungswinkel der Kraft ab, ob die aneinandergedrückten Körper sich in gegenseitige Bewegung setzen oder nicht, oder ob Gleichgewichtzustand eintritt, so daß eine, wenn auch noch so kleine Seitenkraft genügt, die Bewegung herbeizuführen oder zu verhindern. Bezeichnet man den diesem Gleichgewichtzustande entsprechenden Reibungswinkel mit p, den Steigungswinkel der Schraubenpaarung mit α und den Neigungswinkel der scharfgängigen Tragflächen gegen die von der Schraubenachse senkrecht getroffene Ebene mit φ, so ergibt sich für diejenige Richtung, in welcher die scharf gängigen Tragflächen aneinandergedrückt. werden, der Gleichgewichtzustand der vorliegenden Schraubenpaarung aus der Hauptgleichung

) sin ρ — sin 0, · cos φ.

Macht man nun den Neigungswinkel φ ein wenig größer, so genügt eine ganz geringe Drehkraft, um die Schraubenpaarung zu bewegen und die Klappe zwangläufig zu öffnen.

Auf die der Schraubenpaarung entgegenwirkenden Stützorgane, deren Reibungswiderstand der größeren Klarheit wegen bisher nicht berücksichtigt worden ist, finden diese Ausführungen sinngemäße Anwendung.

In den Fig. ι bis 6 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung schematisch dargestellt. . Fig. ι zeigt die geschlossene und Fig. 2 die geöffnete Bodenklappe in Seitenansicht mit teilweisem Längsschnitt. Fig. 3 bis 6 sind achsiale Querschnitte durch die Schraubenpaarung und deren Stützzapfenlagerung mit teilweiser Ansicht.

Die Vorrichtung bildet ein Dreieck A-B-C mit zwei unveränderlichen und einer veränderlichen Seite. Die erste unveränderliche Seite B-C wird durch den hinteren Arm der winkelhebelförmigen Bodenklappe d, die zweite unveränderliche Seite C-A durch den Rücken des Löffels β und die veränderliche dritte Seite A-B durch die Schraubenpaarung f g dargestellt, deren Längenänderungen Größenänderungen des gegenüberliegenden Winkels B-C-A und folglich auch des öffnungswinkels der Klappe bezwecken. Da sich aber unter den gegebenen Voraussetzungen bei Längenänderungen der veränderlichen Seite alle Winkel des Dreiecks ändern, so sind alle drei Eckpunkte als Gelenke ausgebildet, deren Achsen . 30 normal und symmetrisch zur Dreieckebene liegen. Durch Tragzapfen und Lager C sind also Löffel β und Klappe d, durch Tragzapfen und Lager B sind Klappe d und Schraubenmutter g und durch Tragzapfen und Lager A sind Schraubenspindel/' und Löffel e. drehbar verbunden. Während indessen Schraubenmutter g und Tragzapfen B zu einem Kreuzstücke h vereinigt sind, ist die Schraubenspindel f mittels des kegelförmigen Stützzapfens k in dem mit Tragzapfen A versehenen Schulterstücke I drehbar gelagert und oberhalb dieses Schulterstückes in einer gleichzeitig als Stellring m dienenden Seilscheibe η befestigt, die durch das Seil ft in Drehung versetzt werden kann. Entsprechend der entgegengesetzten Richtung der Stützkräfte sind die scharfgängigen Tragflächen der Schraubenpaarung f g und die kegelförmigen Tragflächen der Stützzapfenlagerung kirn entgegengesetzt geneigt, und die flachgängigen Tragflächen der Schraubenpaarung und die ebenen Tragflächen der Stützzapfenlagerung in entgegengesetztem Sinne angeordnet, damit bei Druckbeanspruchung der Schraubenpaarung ein erhöhtes Maß von Reibung und bei Zugbeanspruchung der Schraubenpaarung ein kleinstes Maß von Reibung in Schraubenpaarung und Stützzapfenlagerung gleichzeitig hervorgerufen wird. Um den zwischen den Gewindegängen auf tretenden ,Druck auf die Flächeneinheit möglichst gering zu halten, ist die Schraubenpaarung zweigängig oder mehrgängig ausgeführt. Der Neigungswinkel der scharfgängigen Tragflächen der Schraubenpaarung¹ und der Neigungswinkel der kegelförmigen Tragflächen der Stützzapfenlagerung sind so bemessen, daß bei Verwendung eines bestimmten Schmiermittels unter den höchsten vorkommenden Temperaturen eben noch ein ausreichendes Mindestmaß von Selbsthemmung vorhanden ist.

Die Wirkungsweise der. Vorrichtung ist folgende : Sobald der Schwerpunkt der geöffneten Bodenklappe beim Senken des Löffels die durch den Drehpunkt C gehende Senkrechte überschritten hat, wird die Schraubenpaarung auf Zug beansprucht, die, flachgängigen Tragflächen der Schraubenpaarung und die ebenen Tragflächen der Stützzapfenlagerung werden aneinandergedrückt, die Schraubenspindel wird infolge der starken Steigung und der geringen Reibung der beanspruchten Tragflächen durch die achsial gerichtete Zugkraft in Drehung versetzt, und die Klappe schließt sich beim weiteren Senken des Löffels selbsttätig. Sobald sich aber die Klappe beim Heben des Löffels wieder zu öffnen sucht, wird die Schraubenpaarung auf Druck beansprucht, die scharfgängigen Tragflächen der Schraubenpaarung und die kegelförmigen Tragflächen der Stützzapfenlagerung werden aneinandergedrückt, das infolge der starken Steigung vorhandene Gleitbestreben wird durch die erhöhte Reibung der .beanspruchten Tragflächen wieder aufgehoben, die Schraubenspindel kann durch keine achsial gerichtete Druckkraft mehr in Bewegung gesetzt werden, und die Klappe bleibt geschlossen. Dagegen ist der Führer jederzeit imstande, unter Anwendung einer ganz geringen, durch Seil ft und Seilscheibe η auf die Schraubenspindel / übertragene Drehkraft die Klappe zwangläufig mit beliebiger Geschwindigkeit beliebig weit zu öffnen.

Die kegelförmigen Tragflächen der Stützzapfenlagerung him können durch ebene Tragflächen ersetzt werden,, wenn der Neigungswinkel der scharfgängigen Tragflächen der Schraubenpaarung f g entsprechend vergrößert wird. . '

Umgekehrt können die scharfgängigen Tragflächen der Schraubenpaarung f g durch flachgängige Tragflächen ersetzt werden, wenn der Neigungswinkel der kegelförmigen Tragflächen der Stützzapfenlagerung him entsprechend vergrößert wird.

Um jeden Seitendruck auf die Schraubenpaarung und die Stützzapfenlagerung zu vermeiden, können die einfachen Drehgelenke A und B durch Kardangelenke oder Kugelgelenke ersetzt werden. ■ .

Statt der einfachen Seilscheibe kann auch

eine beliebige andere Antriebsvorrichtung der Schraubenspindel verwendet werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Vorrichtung zum selbsttätigen Schließen und zwangläufigen öffnen der Bodenklappe an Baggerlöffeln, dadurch gekennzeichnet, daß Löffel (e) und Klappe (d) mit je einem Elemente einer an sich bekannten, in der einen Richtung selbsthemmenden, in der anderen Richtung dagegen nichthemmenden Schraubenpaarung (f g) derartig in Verbindung stehen, daß beim Öffnungsbestreben der Klappe Selbsthemmung und beim Schließungsbestreben der Klappe Selbstbewegung eintritt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmkraft des beim Öffnungsbestreben beanspruchten, scharfgängigenTragflächenpaares der Schraubenpaarung (f g) durch die Hemmkraft des gleichzeitig beanspruchten, kegelförmig ausgebildeten Tragflächenpaares der zugeordneten Stützzapfenlagerung (k I m) unterstützt oder ersetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.