DE3932085A1 - Handbetaetigter hilfsantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen handbetätigten Hilfsantrieb für motorisch betriebene Einrichtungen, insbesondere für den Richtantrieb von Geschützen, mit einem Kurbelgriff, der in einem einem Kurbelarm entsprechenden Abstand von einer An­ triebswelle der Einrichtung mit dieser lösbar gekuppelt ist.

Für motorisch betriebene Einrichtungen besteht oft die Anfor­ derung, bei Leistungsabfall oder Ausfall des Motorantriebes oder der Steuerung sofort auf Handantrieb umschalten zu kön­ nen, um einem Funktionsausfall der Einrichtung vorzubeugen. Dies hat z.B. besondere Bedeutung bei handgesteuerten Richt­ antrieben von Geschützen. Ein ständiges Mitdrehen des Kurbel­ griffes eines handbetriebenen Hilfsantriebes ist aus sicher­ heitstechnischen Gründen nicht akzeptierbar. Ein Handbetrieb ist außerdem nützlich oder erforderlich beim Justieren der angetriebenen Einrichtung oder bei deren Reparatur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hilfsantrieb der eingangs genannten Art zu finden, der bei einfacher und entsprechend zuverlässiger Konstruktion ein verzögerungsarmes Einkuppeln und damit eine schlupflose Verbindung zwischen dem Kurbelgriff und einer Antriebswelle der Einrichtung ermög­ licht, ohne daß hierfür zusätzliche Betätigungen erforder­ lich sind. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine mit der Antriebswelle fest verbundene Kupplungs­ scheibe mit mindestens einer Rastvertiefung für einen in dem Kurbelgriff entgegen der Kraft einer Feder axialverschiebbar geführten Kupplungsbolzen, wobei über den Kurbelgriff ein Betätigungsknopf für den Kupplungsbolzen übersteht.

Um zu verhindern, daß bei der Herstellung des Eingriffs zwi­ schen dem Kupplungsbolzen und der Rastvertiefung der sich drehenden Kupplungsscheibe auf die den Betätigungsknopf drük­ kende Hand starke Schläge ausgeübt werden, erfolgt die Über­ tragung der einkuppelnden Schiebebewegung des Betätigungs­ knopfes auf den Kupplungsbolzen vorzugsweise über eine zwi­ schen diesen angeordnete Druckfeder. Eine zweite Druckfeder kann vorgesehen sein, um den Betätigungsknopf in einer über den Kurbelgriff überstehenden Ausgangsposition zu halten, bzw. um den Kupplungsbolzen nach Loslassen der Einheit aus Kurbelgriff und Betätigungsknopf zum Lösen der Kupplung zu­ rückzubewegen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Ge­ genstand der abhängigen Patentansprüche und in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch den Hilfsantrieb im Maßstab 1 : 1,4.

Entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kurbelgriff 1 exzentrisch an einer Kurbelscheibe 2 vorgese­ hen, und ein in axialer Fortsetzung des Kurbelgriffes 1 an diesem angeformter Hohlzapfen 3 ist über eine Lagerhülse 4 drehbar in der Kurbelscheibe 2 gelagert. Es versteht sich, daß der Kurbelgriff 1 auch am Ende eines einzelnen Kurbel­ armes drehbar gelagert sein könnte, jedoch ist eine geschlos­ sene Kurbelscheibe 2 vorzuziehen, so daß sie als drehbar ge­ lagerte Gehäuseplatte den Hilfsantrieb einseitig ein­ schließt. Vorzugsweise ist hierfür die Kurbelscheibe 2 kap­ penartig mit einem eine Kupplungsscheibe 5 umschließenden, z.B. zylindrisch gerichteten Rand 6 ausgebildet.

Für die mit der Kupplungsscheibe 5 achsgleiche, drehbare La­ gerung der Kurbelscheibe 2 ist das freie Ende einer Zapfwelle 7 des Antriebes der Einrichtung in Form einer Glocke 8 ausge­ bildet und umschließt das hierfür vorgesehene Wälzlager 9. Der innere Lagerring des Wälzlagers 9 nimmt einen Nabenfort­ satz 10 der Kurbelscheibe 2 auf, indem eine die Kurbelscheibe 2 zentral befestigende Schraube 12 diesen Nabenfortsatz 10 mittels einer Spannmutter 11 dort fixiert. Auf diese Weise kann die Kurbelscheibe 2 mit dem einem Verschleiß ausgesetz­ ten Kupplungszapfen 13 für Reparaturzwecke einfach demontiert werden.

Die Kupplungsscheibe 5 erstreckt sich in einer zur Achse des Wellenzapfens 7 radialen Ebene und ist an der Glocke 8 des Wellenzapfens 7 angeformt.

Der Wellenzapfen 7 ist durch zwei Kugellager 14, 15 in einem Lagergehäuse 16 gelagert, das innerhalb eines nichtdarge­ stellten Gehäuses der Einrichtung mittels des Flansches 17 befestigt ist. Mit seinem der Glocke 8 gegenüberliegenden Ende ist er mit einem Antriebsstrang der Einrichtung fest gekuppelt.

Für die Herstellung der Kupplungsverbindung zwischen der Kurbelscheibe 2 bzw. dem Kurbelgriff 1 und der Kupplungs­ scheibe 5 und damit über den Wellenzapfen 7 mit dem An­ triebsstrang der Einrichtung ist einerseits, d.h. in dem Hohlzapfen 3 des Kurbelgriffes 1 der Kupplungsbolzen 13 und andererseits in der Kupplungsscheibe 5 mindestens eine Rast­ vertiefung 18 vorgesehen, in die sich der Kupplungsbolzen 13 durch Niederdrücken eines Betätigungsknopfes 19 teilweise einrasten läßt. Je größer die Anzahl dieser Rastvertie­ fungen 18 ist oder je kleiner der Abstand zwischen diesen ist, um so schneller gleicht sich die Drehgeschwindigkeit der Kurbelscheibe 2 an diejenige der Kupplungsscheibe 5 an, so daß das Einkuppeln erfolgen kann.

Der Betätigungsknopf 19 hat einen hohlen Schaft 20, der in einer abgestuften Axialbohrung 21 des Kurbelgriffes 1 ver­ schiebbar geführt ist. Für die Verbindung des Betätigungs­ knopfes 19 mit dem Kupplungsbolzen 13 und für die Führung einer inneren Druckfeder 22 hat der Kupplungsbolzen einen dünneren Schaft 23, der sich bis hinter eine innere Querwand 24 durch den hohlen Schaft 20 erstreckt und dort einen ge­ sichert aufgeschraubten Anschlagkörper 25 trägt. Auf der diesem Anschlagkörper 25 gegenüberliegenden Seite der Quer­ wand 24 stützt sich die innere Druckfeder 22 ab, deren ande­ res Ende an dem Kupplungsbolzen 13 anliegt. Außerdem stützt sich an der gleichen Seite der Querwand 24 innerhalb des hoh­ len Schaftes 20 eine äußere Druckfeder 27 ab, deren anderes Ende an der Abstufung 28 der Axialbohrung des Kurbelgriffes 1 anliegt und somit den Betätigungsknopf 19 mit ihrer Feder­ kraft in der dargestellten, vom Kurbelgriff 1 distanzierten Ausgangsposition hält.

Zur Herstellung des Kupplungseingriffes des Kupplungsbolzens 13 in einer der vorzugsweise zahlreichen, auf einem Teilkreis angeordneten Rastvertiefungen 18 wird die Einheit aus Kurbel­ griff 1 und Betätigungsknopf 19 von der bedienenden Person fest ergriffen, so daß sich dabei der Schaft 20 des Betäti­ gungsknopfes 19 entgegen der Kraft der äußeren, den Bolzen­ schaft 23 umschließenden Feder 27 innerhalb der Bohrung 21 des Kurbelgriffes 1 kolbenartig verschiebt. Dabei wird auch auf die innere, den Bolzenschaft 23 umschließende Feder 22 eine Kraft ausgeübt, die diese auf den Kupplungsbolzen 13 überträgt, so daß dieser federnd gegen die sich drehende Kupplungsscheibe 5 gedrückt wird, bis er in einer der Rast­ vertiefungen 18 Kupplungseingriff findet. Bevor dieser Ein­ griff zustande kommt, rattert dabei das abgerundete vordere Bolzenende 27 über die Begrenzungskanten der Rastvertiefungen 18. Entsprechend führt der Kupplungsbolzen 13 innerhalb des Hohlzapfens 3 und sein Schaft 23 innerhalb des hohlen Schaf­ tes 20 des Betätigungsknopfes 19 eine vibrierende Axialbewe­ gung aus. Da die kraftübertragende Verbindung zwischen dem Kupplungsbolzen 13 und dem Betätigungsknopf 19 jedoch über die innere Feder 22 erfolgt, wird diese Ratterbewegung nicht auf unangenehme Weise auf den niedergedrückten Betätigungs­ knopf 19 übertragen, und es kann andererseits über den Betä­ tigungsknopf 19 keine unkontrollierte Kraft auf den Kupp­ lungsbolzen 13 übertragen werden. Die Strichliniendarstellung des Bolzenendes in der Zeichnung entspricht der Kupplungspo­ sition 29, die der Kupplungsbolzen 13 ruckartig einnimmt, nachdem die Drehzahldifferenz zwischen der Kurbelscheibe 2 und der Kupplungsscheibe 5 durch Verminderung der Drehge­ schwindigkeit der Kupplungsscheibe 5 nach Ausfall des moto­ rischen Antriebs oder/und Erhöhung der der Drehgeschwindig­ keit der Kurbelscheibe durch die Ausführung einer Drehbewe­ gung mittels des Kurbelgriffes 1 ausreichend verringert wor­ den ist.

Um aus Sicherheitsgründen die Kupplungsverbindung mit einem Überlastschutz zu versehen, können die in der Darstellung zylindrischen Eingriffsflächen zwischen dem Kupplungsbolzen 13 und der Rastvertiefung 18 konisch ausgeführt sein oder auf andere Weise mit einer Schrägfläche versehen sein, so daß die Kupplungskraft eine Komponente in Richtung der Schiebebe­ wegung des Kupplungsbolzens 13 erhält, durch die der Kupp­ lungsbolzen bei Überlastung aus der Rastvertiefung 18 her­ ausgedrängt wird.

Da aufgrund des beschriebenen Hilfantriebs die Kupplungs­ scheibe 5 auf ihrer der Kurbelscheibe 2 abgekehrten Seite keine notwendigen konstruktiven Elemente aufweist, kann auf dieser Seite zusätzlich eine Feststellbremse vorgesehen werden, die auf den dort angeformten zylindrischen Ring 30 wirkt.

Die vorangehende Beschreibung des Hilfsantriebs läßt erken­ nen, daß sie eine einfache Handhabung gewährleistet und außerdem wesentlich zur Unfallverhütung beiträgt, indem das Kuppeln nur bei kleiner Drehzahldifferenz zwischen der Kupplungsscheibe 5 und der Kurbelscheibe 2 möglich ist.

Bei der Anwendung des Hilfsantriebes für den Richtantrieb eines Geschützes liegen die Hände normalerweise am Richt­ griff. Das Wechseln der Hand vom Richtgriff zum Kurbelgriff 1 kann schnell, blind und ohne Verletzungsgefahr erfolgen. Es ist keine zusätzliche Funktion auszuführen, wie z.B. das Umlegen eines Hebels o.dgl., um vom motorischen Antrieb auf Handantrieb zu wechseln. Trotzdem erhält die Kurbelscheibe 2 mit dem Kurbelgriff 1 von der Antriebsseite her erst dann ein Drehmoment, nachdem die Drehgeschwindigkeit der Kurbelscheibe 2 aktiv an jene der Kupplungsscheibe 5 angeglichen worden ist. Durch die erwähnte schräge oder konische Ausführung der Eingriffsflächen zwischen dem Kupplungsbolzen 13 und den Rastvertiefungen 18 läßt sich sogar eine Drehmomentbegren­ zung erreichen, die zur Unfallverhütung beiträgt.

Claims (9)

1. Handbetätigter Hilfsantrieb für motorisch betriebene Einrichtungen, insbesondere für den Richtantrieb von Geschüt­ zen, mit einem Kurbelgriff (1), der in einem einem Kurbelarm entsprechenden Abstand von einer Antriebswelle (7) der Ein­ richtung mit dieser lösbar gekuppelt ist, gekennzeichnet durch eine mit der Antriebswelle (7) fest verbundene Kupp­ lungsscheibe (5) mit mindestens einer Rastvertiefung (18) für einen in dem Kurbelgriff (1) entgegen der Kraft mindestens einer Feder (22, 27) axialverschiebbar geführten Kupplungs­ bolzen (13), wobei über den Kurbelgriff (1) ein Betätigungs­ knopf (19) für den Kupplungsbolzen übersteht.

2. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsknopf (19) einen hohlen Schaft (20) auf­ weist, der in einer Axialbohrung (21) des Kurbelgriffes (1) bis zu einer Abstufung verschiebbar gehalten ist und in dem ein Schaft (23) des Kupplungsbolzens (13) geführt ist, der von einer inneren und äußeren Druckfeder (22, 27) umschlossen ist, die in einem axial mittleren Bereich innerhalb des hohlen Schaftes (20) einerseits abgestützt sind, wobei das andere Ende der inneren Feder (22) an dem Kupplungsbolzen (13) und das andere Ende der äußeren Feder (27) an einer Abstufung (28) der Axialbohrung (21) unter Vorspannung anliegt.

3. Hilfsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kurbelgriff (1) einen den Kupplungsbolzen (13) kolbenartig führenden Hohlzapfen (3) aufweist, über den der Kurbelgriff (1) in einer Kurbelscheibe (2) drehbar gelagert ist, wobei sich achsgleich an den Hohlraum des Hohlzapfens (3) eine den Schaft (20) des Betätigungsknopfes (19) kolben­ artig führende Axialbohrung (21) anschließt.

4. Hilfsantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelscheibe (2) kappenartig ausgeführt ist, so daß ihr Rand (6) die Kupplungsscheibe (5) einschließt.

5. Hilfsantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kurbelscheibe (2) im glockenförmigen Ende (8) einer Zapfwelle (7) des motorischen Antriebes der Einrichtung drehbar gelagert ist, mit dem die radial nach außen sich er­ streckende Kupplungscheibe (5) fest verbunden ist.

6. Hilfsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungseingriff zwischen dem Kupp­ lungsbolzen (13) und der Rastvertiefung (18) über eine Schrägfläche erfolgt, die an einem dieser Teile (13, 18) oder an beiden vorgesehen ist.

7. Hilfsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffsende des Kupplungsbolzens (13) eine Abrundung (29) aufweist.

8. Hilfsantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelscheibe (2) durch eine zentra­ le Schraube (12) lösbar mit einer Lagerung (9) verbunden ist, durch die sie achsgleich relativ zu der Kupplungscheibe (5) drehbar gelagert ist.

9. Hilfsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rastvertiefungen (18) auf der Kupplungsscheibe (5) in gleichmäßigem Abstand von weniger als der Breite der Rastvertiefungen (18) angeordnet sind.