DE4013295A1 - Threaded spindle drive with safety cut=out - has plate spring packet operating cut=out switch via axial displacement spindle - Google Patents

Threaded spindle drive with safety cut=out - has plate spring packet operating cut=out switch via axial displacement spindle

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DE4013295A1
DE4013295A1 DE19904013295 DE4013295A DE4013295A1 DE 4013295 A1 DE4013295 A1 DE 4013295A1 DE 19904013295 DE19904013295 DE 19904013295 DE 4013295 A DE4013295 A DE 4013295A DE 4013295 A1 DE4013295 A1 DE 4013295A1
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Jaroslav Seidl
Rudi Riess
Franz-Josef Gerl
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Abstract

The spindle drive has a rotary nut (11) attached to the spindle (6), coupled to a piston rod (12), or a carriage etc., for linear reciprocation of the latter in response to the spindle rotation. A plate spring packet (10) between the spindle (6) and the drive housing, is used to operate a safety cut-out switch (17( for the spindle drive motor (0), in response to its axial movement. Pref. the switch (17) is mechanically, electrically, or electronically continuously adjustable. ADVANTAGES - Prevents damage to drive upon exceding permissible stroke.

Description

Einleitungintroduction

Spindeltriebe sind Antriebs- bzw. Bewegungselemente, mit denen mit wahlweisen Kräften und Geschwindigkeiten lineare Wege gefahren und in kreisförmige oder andere geometrische Bewegungsabläufe umgesetzt werden können.Spindle drives are drive or movement elements, with linear with those with optional forces and velocities Driven paths and in circular or other geometric Movements can be implemented.

Spindeltriebe werden vorzugsweise dort eingesetzt, wo auf eine aufwendige Hydraulikanlage verzichtet werden soll, wo Pneumatik entweder zu schwach oder wegen ihrer Kompressibilität zu undefinierbar ist, wo Selbsthemmung gefordert wird und wo vor allem unter Last genaue Zwischenpositionen angefahren werden sollen.Spindle drives are preferably used where on a elaborate hydraulic system should be dispensed with where pneumatics either too weak or because of its compressibility it is too indefinable where self-locking is required and where Accurate intermediate positions, especially under load should be.

Im Gegensatz zu fluidtechnischen Bewegungselementen, bei denen bei Überlast oder Auffahren in die vordere oder hintere Endlage und bei Nichtabschalten der Druck und somit Kraftbeaufschlagung eine Beschädigung oder Zerstörung des Systems (z. B. Zylinders) oder des zu bewegenden Elementes oder Gerätes durch eine zwischenzuschaltende Druckbegrenzung vermieden wird, besteht bei mechanischen Spindeltrieben, angetrieben von Elektromotoren, die Gefahr des Durchbrennens des Motors, sofern das System einer Überlast ausgesetzt ist und der Motor nicht rechtzeitig abgeschaltet wird.In contrast to fluidic movement elements, where in the event of overload or collision with the front or rear end position and if the pressure is not switched off and thus the force is applied damage or destruction of the system (e.g. Cylinder) or the element or device to be moved an intermediate pressure limitation is avoided mechanical spindle drives, driven by electric motors, the risk of the engine blowing, if the system is exposed to an overload and the motor is not switched off in time.

Wird der Antriebsmotor in den Endlagen nicht rechtzeitig abgeschaltet, läuft die von der Gewindespindel vor und zurück bewegte Mutter vorne oder hinten auf das Gerätegehäuse auf und verkeilt sich in den Gewindegängen der Spindel. Dies kann ebenfalls zu Beschädigungen oder Zerstörungen führen und erfordert eine Demontage des Gerätes, um die Mutter aus ihrer Verkeilung wieder lösen zu können.If the drive motor is not switched off in time in the end positions, runs back and forth from the threaded spindle moving nut on the front or back of the device housing and wedged in the threads of the spindle. This can also lead to damage or destruction and requires disassembly of the device to remove the mother from her To be able to solve the wedging again.

Spindeltriebe, die mit einer sich rechts und links drehenden Antriebsmutter, die mit einer Kolbenstange, einem Mitnehmer oder einem Schlitten, etc. verbunden ist, elektromotorisch angetrieben werden, werden vorzugsweise über interne oder externe Endschalter ab- und umgeschaltet.Spindle drives with a right and left rotating Drive nut with a piston rod, a driver or a carriage, etc., is driven by an electric motor are preferably via internal or external Limit switch switched off and on.

Diese Endschalter registrieren jedoch keine Überlast, sondern schalten lediglich an einer vorgegebenen Position ab.These limit switches do not register an overload, however just switch off at a predetermined position.

ForderungAdvancement

Um internen und externen Beschädigungen oder Zerstörungen vorzubeugen, ist eine Sicherheitsabschaltung in den Endlagen und während des gesamten Bewegungsablaufes, bzw. Hubes geboten, wobei in diese Forderung einzubeziehen ist, daß die Grundabmessungen des Gerätes dadurch keine Änderungen erfahren und bei Beibehaltung dieser Grundabmessungen eine volle Nutzung des Hubes, bzw. des Bewegungsweges gewährleistet ist. To prevent internal and external damage or destruction, is a safety shutdown in the end positions and offered during the entire movement sequence or stroke, with this requirement taking into account that the basic dimensions the device does not experience any changes and full use of these basic dimensions the stroke or the movement path is guaranteed.  

Stand der TechnikState of the art

Es sind verschiedene Sicherheitsabschaltungen bekannt, die jedoch zu teuer oder in ihrer Funktion zu träge oder in ihrer Konstruktion zu kompliziert sind und die Grundabmessungen, bzw. die volle Hub- oder Wegnutzung beeinflussen.Various safety shutdowns are known, however too expensive or too slow in their function or in their construction is too complicated and the basic dimensions, or influence the full stroke or path use.

Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention

Der Erfindung liegt eine Konstruktion zugrunde, bei der die Gewindespindel über ein Tellerfederpaket, das sich zum einen gegen die Gewindespindel, zum andern gegen das Gerätegehäuse abstützt, drehbar und axial vor und zurück verschiebbar gelagert ist.The invention is based on a construction in which the threaded spindle via a disc spring package, which on the one hand opposes the threaded spindle, on the other hand, supports against the device housing, is rotatably and axially displaceable back and forth.

Mechanisch oder induktiv oder optisch, etc. wird der Verschiebeweg der Gewindespindel auf mechanische, elektrische oder elektronische Schalt- und Steuergeräte übertragen, die den Antriebsmotor ab- oder umschalten.The displacement path becomes mechanical or inductive or optical, etc. the lead screw on mechanical, electrical or electronic Switching and control devices that transmit the drive motor switch off or toggle.

Die Schalt- und Steuergeräte sind vorzugsweise stufenlos justierbar, so daß in Abhängigkeit vom Federweg eine vorzubestimmende, kraft-weg-bezogene Abschaltung möglich ist.The switching and control devices are preferably infinitely adjustable, so that depending on the travel, a pre-determined, force-displacement-related shutdown is possible.

Da bei zunehmender Gewindespindeldrehzahl und somit zunehmender Beschleunigung der Antriebsmutter und somit der Kolbenstange, des Mitnehmers oder des Schlittens, nach Betätigen des Abschaltelements der Bremsweg größer und demzufolge die Positionsgenauigkeit schlechter wird, was aus der Massenbeschleunigung gegenüber dem Tellerfederpaket resultiert, wird, sofern in den Endlagen und auch in Zwischenpositionen eine hohe Positioniergenauigkeit erforderlich ist, die Drehzahl des Antriebsmotors vor der eigentlichen Abschaltinformation und zwar in beliebigem, wählbarem Abstand gedrosselt. Die Befehlsgabe zur Drosselung erfolgt entweder über interne oder externe verschiebbare Endschalter oder elektronisch wählbar.Because with increasing spindle speed and thus increasing Acceleration of the drive nut and thus the piston rod, of the driver or the carriage after actuation of the switch-off element the braking distance is longer and therefore the position accuracy what gets worse from the acceleration of mass compared to the diaphragm spring package, if provided in the End positions and also in intermediate positions a high positioning accuracy is required, the speed of the drive motor before the actual shutdown information and in any selectable distance throttled. The command to throttle takes place either via internal or external sliding limit switches or electronically selectable.

Bei Gleichstrommotoren wird die Drehzahlminderung vorzugsweise durch Spannungsminderung, bei Dreh- und Wechselstrommotoren durch Polumschaltung (4/2-Dalanderschaltung) vorgenommen.Speed reduction is preferred for DC motors due to voltage reduction for three-phase and single-phase motors by switching poles (4/2 Dalander switching).

Soll die Motordrehzahl konstant gehalten werden, so wird zur Drehzahlminderung zwischen Elektromotor und Gewindespindel ein Wechselgetriebe montiert, das bezogen auf vorzugebende Positionen auf geforderte Übersetzungsverhältnisse stufenlos herunterschaltet und damit eine Drehzahlminderung der Gewindespindel vollzieht.If the engine speed is to be kept constant, then the Speed reduction between the electric motor and threaded spindle a change gearbox mounted, based on the specified Positions infinitely variable to the required gear ratios switches down and thus a speed reduction of the threaded spindle takes place.

Will man auf eine sich axial verschiebende, sich gegen ein Tellerfederpaket abstützende Spindelkonstruktion verzichten, so wird zwischen Antriebsmotor und Gewindespindel ein Hydrauliksystem montiert, das im wesentlichen aus einer vom Elektromotor angetriebenen Ölpumpe und einem die Gewindespindel antreibenden Ölmotor besteht. Über Druckbegrenzungsventile und Mengenregelventile werden maximale Bewegungskraft, Abschalt-Kraft und Geschwindigkeit reguliert und bestimmt.If you want to move axially against yourself Dispense with the diaphragm spring package supporting spindle construction, this is how a hydraulic system becomes between the drive motor and the threaded spindle mounted, which essentially consists of an electric motor driven oil pump and a driving the threaded spindle Oil engine exists. Via pressure relief valves and Flow control valves become maximum motive force, shutdown force  and regulates and determines speed.

Beschreibung - Fig. 1 bis Fig. 6Description - Fig. 1 to 6. Fig. 1 Fig. 1

Ein Elektromtor (0) ist mit einem Flansch (1) verbunden, der mit einem Gehäuserohr (2) verschraubt ist, das kopfseitig eine Kolbenstangenführung (3) trägt.An electric motor ( 0 ) is connected to a flange ( 1 ) which is screwed to a housing tube ( 2 ) which carries a piston rod guide ( 3 ) on the head side.

Die Motorwelle (4) dreht über eine Kupplung (5) eine Gewindespindel (6), die in den Lagern (7) dreh- und axial-verschiebbar gelagert ist.The motor shaft ( 4 ) rotates a threaded spindle ( 6 ) via a coupling ( 5 ), which is rotatably and axially displaceably mounted in the bearings ( 7 ).

Die Lager (7) stützen sich einmal über den Bund (8) auf der Gewindespindel (6) über das Tellerfederpaket (10) gegen den Flansch (1) an Fläche "A", zum anderen über den Ring (9) auf der Gewindespindel (6) über das Tellerfederpaket (10) gegen den Flansch (1) an Fläche "B" ab.The bearings ( 7 ) are supported on the collar ( 8 ) on the threaded spindle ( 6 ) via the disc spring assembly ( 10 ) against the flange ( 1 ) on surface "A", and on the other via the ring ( 9 ) on the threaded spindle ( 6 ) from the disc spring assembly ( 10 ) against the flange ( 1 ) on surface "B".

Auf der Gewindespindel (6) läuft ein Kolben (11), der in seiner Bohrung ein Gewinde analog dem der Gewindespindel (6) hat und somit die Funktion einer Antriebsmutter (11) hat. Dieser Kolben (11) ist mit einer als Rohr ausgebildeten Kolbenstange (12) verbunden und über eine Führungsschiene (13) gegen Verdrehung gesichert. In diesem Falle ist der Kolben (11) mit einer Nut versehen, die in der Führungsschiene (13) läuft. Anstelle einer Führungsschiene (13) kann das Gehäuserohr (2) mit nach innen gerichteten Siggen (14) ausgestattet sein. Der Kolben (11) hat dann Längsaussparungen, die in diesen Siggen laufen. Bei Quadratrohren (2) oder sonstigen Profilen, deren Innenkontur der Kolben (11) angepaßt ist, entfällt eine zusätzliche Verdrehsicherung.A piston ( 11 ) runs on the threaded spindle ( 6 ) and has a thread in its bore similar to that of the threaded spindle ( 6 ) and thus has the function of a drive nut ( 11 ). This piston ( 11 ) is connected to a piston rod ( 12 ) in the form of a tube and is secured against rotation via a guide rail ( 13 ). In this case, the piston ( 11 ) is provided with a groove which runs in the guide rail ( 13 ). Instead of a guide rail ( 13 ), the housing tube ( 2 ) can be equipped with sigens ( 14 ) directed inwards. The piston ( 11 ) then has longitudinal recesses that run in these siggen. With square tubes ( 2 ) or other profiles, the inner contour of which is adapted to the piston ( 11 ), an additional anti-rotation lock is not required.

Für das Betätigen von auf dem Gehäuserohr (2) aufgesetzte Schalter ist der Kolben (11) mit einem oder mehreren Permanent- oder Elektromagneten ausgestattet (30).The piston ( 11 ) is equipped with one or more permanent or electromagnets ( 30 ) for actuating switches placed on the housing tube ( 2 ).

Zwischen den Lagern (7) und dem Tellerfederpaket (10) sind sich axial mitbewegende Schaltringe (15) gelegt, die über Schaltfinger (16) Schalter (17) betätigen. Die Schalter (17) sind axial verschiebbar. Ein Schalter (17) ist für den Abschaltprozeß im Vorlauf, ein Schalter (17) ist für den Abschaltprozeß im Rücklauf getrennt, manuell oder über Verstellspindeln oder über elektrische Verstelleinrichtungen zu justieren.Between the bearings ( 7 ) and the plate spring assembly ( 10 ) there are axially moving switching rings ( 15 ) which actuate switches ( 17 ) via switching fingers ( 16 ). The switches ( 17 ) are axially displaceable. A switch ( 17 ) is for the switch-off process in the forward flow, a switch ( 17 ) is separate for the switch-off process in the return flow, to be adjusted manually or via adjustment spindles or via electrical adjustment devices.

Fig. 2 Fig. 2

Anstelle der sich axial mitbewegenden Schaltringe (15) ist ein Schaltsegment (18) im Drehpunkt "C" im Flansch (1) nach links und rechts kippbar gelagert. Das untere Ende des Schaltsegments (18) ist als Kugelfinger (19) ausgebildet, der in die Nut eines sich mit der Gewindespindel (6) axial und radial bewegenden Mitnehmerringes (22) greift. Kopfseitig sind an dem Schaltsegment (18) verschiebbare und verspannbare Schaltnocken (20) angeordnet, die auf Schaltelemente (21) wirken, die fix montiert sind.Instead of the axially moving switching rings ( 15 ), a switching segment ( 18 ) is pivotally mounted in the flange ( 1 ) at the pivot point "C" to the left and right. The lower end of the switching segment ( 18 ) is designed as a ball finger ( 19 ) which engages in the groove of a driving ring ( 22 ) which moves axially and radially with the threaded spindle ( 6 ). Switching cams ( 20 ) which can be displaced and braced are arranged on the switching segment ( 18 ) at the top and act on switching elements ( 21 ) which are fixedly mounted.

Fig. 3 Fig. 3

Anstatt daß Schaltringe, Schaltfinger, Nocken oder andere mechanischen Elemente die Verschiebebewegung der Gewindespindel (6) auf Schalter übertragen, kann der Verschiebeweg auf Dehnmeßstreifen, Längswegpotentiometer (23) etc. übertragen werden, die mit einer elektronischen Steuereinheit (24) gekoppelt sind.Instead of switching rings, switching fingers, cams or other mechanical elements transferring the displacement movement of the threaded spindle ( 6 ) to switches, the displacement path can be transmitted to strain gauges, longitudinal travel potentiometers ( 23 ) etc., which are coupled to an electronic control unit ( 24 ).

Fig. 4 Fig. 4

Verzichtet man auf eine mechanische Bewegungsübertragung, so ist die Gewindespindelwelle (25) beispielsweise mit einem (26) Nonius versehen, der vorzugsweise optisch abgetastet wird. Der Abtastsensor (27) zählt beispielsweise die innerhalb eines Bewegungsweges gefahrenen Teilstriche und gibt diese Zählung an die Elektronik zur Weiterverwertung weiter.If mechanical motion transmission is dispensed with, the threaded spindle shaft ( 25 ) is provided, for example, with a ( 26 ) vernier, which is preferably optically scanned. The scanning sensor ( 27 ) counts, for example, the graduation marks traveled within a movement path and passes this count on to the electronics for further use.

Fig. 5 Fig. 5

Wie bereits unter Abschnitt 60 bis 85 beschrieben, ist bei hohen Gewindespindeldrehzahlen und somit hohen Vorschubgeschwindigkeiten zum Zwecke optimaler Positioniergenauigkeit nach Einleitung des Abschaltvorgangs eine Geschwindigkeitsdrosselung vor Impulsgabe des Abschaltprozesses erforderlich.As already described in section 60 to 85, is at high spindle speeds and thus high feed speeds for the purpose of optimal positioning accuracy after initiating the shutdown process, a speed restriction required before the switch-off process is initiated.

Ist die Abschaltposition bekannt, beispielsweise in den Endlagen oder an genau definierten Punkten auf der zu fahrenden Bewegungsstrecke, so kann an beliebiger Stelle vor dem Abschaltpunkt über zusätzliche Schalter (29) oder ohne Schalter bei Verwendung von Längswegpotentiometern oder Nonien, etc. über die Elektronik der Umschaltprozeß auf eine niedere Drehzahl eingeleitet werden.If the switch-off position is known, for example in the end positions or at precisely defined points on the movement path to be traveled, additional switches ( 29 ) or without a switch can be used at any point before the switch-off point when using longitudinal travel potentiometers or nonies, etc. via the electronics of the Switching process to be started at a low speed.

Die Drehzahlreduzierung erfolgt durch Spannungsminderung oder Polumschaltung am Antriebsmotor (0).The speed is reduced by reducing the voltage or changing the pole on the drive motor ( 0 ).

Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Lösung zur Geschwindigkeitsreduzierung ohne daß der Elektromotor gedrosselt werden muß. Elektromotor (0) und Gewindespindelstummel (33) sind über ein synchronisiertes Untersetzungsgetriebe (34) dergestalt verbunden, daß der Verschiebeweg der Gewindespindel (6) zur Veränderung des Über- bzw. Untersetzungsverhältnisses genutzt wird. Die Drehzahlveränderung erfolgt stufenlos analog marktüblichen, stufenlos verstellbaren Getrieben. Fig. 5 shows an example of a solution to the speed reduction without that the electric motor has to be throttled. Electric motor ( 0 ) and threaded spindle stub ( 33 ) are connected via a synchronized reduction gear ( 34 ) in such a way that the displacement path of the threaded spindle ( 6 ) is used to change the ratio or reduction ratio. The speed change is infinitely analogous to conventional, infinitely variable transmissions.

Fig. 6 Fig. 6

Verzichtet man auf den Einsatz einer verschiebbaren Gewindespindel in axialer Richtung und will dennoch in den Endlagen und über den gesamten und über den gesamten Verfahrweg vor- und rückwärts an beliebigen Punkten eine Sicherheitsabschaltung gewährleistet haben, so wird zwischen Elektromotor (0) und Gewindespindel (6) ein hydraulisches System (35) zwischengeschaltet.If you do not use a movable threaded spindle in the axial direction and still want to have a safety shutdown at any point in the end positions and over the entire and over the entire travel path back and forth, the electric motor ( 0 ) and threaded spindle ( 6 ) a hydraulic system ( 35 ) interposed.

Der Elektromotor (0) treibt eine Ölpumpe (36) an, die in einem ölgefüllten Gehäuse (37) liegt. Der Ölstrom gelangt über Kammern oder Versorgungsleitung (38) über ein Druckbegrenzungsventil (39) und ein Mengenregelventil (40) zum Ölmotor (41). Für die Änderung der Drehrichtung wird entweder die Drehrichtung des Elektromotors (0) geändert oder der Ölstrom über ein 4-Wegeventil (44) der Gegenseite des Ölmotors (41) zugeführt.The electric motor ( 0 ) drives an oil pump ( 36 ) which is located in an oil-filled housing ( 37 ). The oil flow passes through chambers or supply line ( 38 ) via a pressure relief valve ( 39 ) and a flow control valve ( 40 ) to the oil motor ( 41 ). To change the direction of rotation, either the direction of rotation of the electric motor ( 0 ) is changed or the oil flow is fed to the opposite side of the oil motor ( 41 ) via a 4-way valve ( 44 ).

FunktionenFunctions

Die auf der axial verschiebbaren Gewindespindel (6) aufgebrachte Antriebsmutter (11) bewegt eine mit der Antriebsmutter (11) verbundene Kolbenstange (12) oder einen Schlitten, bzw. Mitnehmer (32).The drive nut ( 11 ) attached to the axially displaceable threaded spindle ( 6 ) moves a piston rod ( 12 ) connected to the drive nut ( 11 ) or a slide or driver ( 32 ).

Wird der Kolbenstange (12) oder dem Schlitten, bzw. Mitnehmer (32) in den Endlagen vorne oder hinten oder in beliebigen Positionen innerhalb der Verfahrstrecke eine Gegenkraft entgegengesetzt, so drückt die axial verschiebbar gelagerte Gewindespindel (6) das Tellerfederpaket (10) gegen das feststehende Gehäuse - im dargestellten Falle, gegen den feststehenden Flansch (1).If a counterforce is opposed to the piston rod ( 12 ) or the slide or driver ( 32 ) in the front or rear end positions or in any position within the travel distance, the axially displaceable threaded spindle ( 6 ) presses the disc spring assembly ( 10 ) against the fixed housing - in the case shown, against the fixed flange ( 1 ).

Je größer die Gegenkraft ist, desto mehr drückt sich das Tellerfederpaket (10) zusammen und desto größer wird der Verschiebeweg der Gewindespindel (6).The greater the counterforce, the more the disc spring assembly ( 10 ) compresses and the greater the displacement of the threaded spindle ( 6 ).

Da der Federweg und somit Verschiebeweg zu endlich vielen Kräften, die auf die Kolbenstange (11), den Schlitten oder den Mitnehmer (32) wirken, in eine rechnerische Relation zu bringen ist, läßt sich ermitteln, bei welchem Federweg welche Gegenkraft ansteht.Since the spring travel and thus the displacement path to a finite number of forces acting on the piston rod ( 11 ), the slide or the driver ( 32 ) can be brought into a mathematical relationship, it is possible to determine which counter force is pending for which spring travel.

Diese ermittelten Werte werden für die Vorbestimmung des Abschaltpunktes genutzt.These determined values are used for the predetermination of the Switch-off point used.

Drückt sich beispielsweise das Federpaket (10) bei einer Gegenkraft von 5000 N um 3 mm, bei einer Gegenkraft von 10 000 N um 5 mm zusammen, so wird der den Abschaltvorgang auslösende Schalter (17) bei einer gewünschten Abschaltkraft von 10 000 N von seiner 0-Marke auf Marke 5 verschoben, sofern das Übersetzungsverhältnis 1 : 1 ist. Da für den Vor- und Rücklauf getrennte Schalter (17) installiert sind, läßt sich die Vor- und Rücklaufkraft getrennt und voneinander verschieden einstellen.If, for example, the spring assembly ( 10 ) compresses by 3 mm at a counterforce of 5000 N, by 5 mm at a counterforce of 10,000 N, the switch ( 17 ) which triggers the switch-off process becomes at a desired switch-off force of 10,000 N 0 mark shifted to mark 5, provided the gear ratio is 1: 1. Since separate switches ( 17 ) are installed for the supply and return, the supply and return force can be set separately and differently from one another.

Bei Verwendung des Schaltsegments (18) werden die Schaltnocken (20) verschoben, wobei hier der Verschiebeweg der Schaltnocken analog dem Übersetzungsverhältnis Drehpunkt "C" zu Angriffspunkt Kugelfinger (19) im Mitnehmerring (22) und Drehpunkt "C" zu Radius Schaltnocken "R", beispielsweise 1 : 3 ist, was bedeutet, daß bei einem Verschiebeweg der Gewindespindel (6) von 5 mm ein Verschiebeweg der Schaltnocken (20) von 15 mm vorzunehmen ist. Damit ist eine höhere Einstellgenauigkeit gegeben.When using the switching segment ( 18 ), the switching cams ( 20 ) are displaced, the displacement path of the switching cams here being analogous to the transmission ratio of pivot point "C" to point of engagement ball finger ( 19 ) in the driving ring ( 22 ) and pivot point "C" to radius of switching cams "R" , for example 1: 3, which means that with a displacement of the threaded spindle ( 6 ) of 5 mm, a displacement of the switching cams ( 20 ) of 15 mm is to be carried out. This gives a higher setting accuracy.

Wird beispielsweise ein Längswegpotentiometer (23) eingesetzt, das mechanisch mit der sich verschiebenden Gewindespindel (6) gekoppelt ist, so entspricht beispielsweise die eingefahrene Schleiferposition des Längswegpotentiometers (23) einer Gegebenheit, bei der die Gewindespindel (6) axial in Ruhestellung ist, das heißt, es wirkt theoretisch keine Gegenkraft in axialer Richtung.If, for example, a longitudinal travel potentiometer ( 23 ) is used, which is mechanically coupled to the moving threaded spindle ( 6 ), the retracted wiper position of the longitudinal travel potentiometer ( 23 ) corresponds to a situation in which the threaded spindle ( 6 ) is axially at rest, that is , theoretically there is no counterforce in the axial direction.

Mit dem Auftreten einer Gegenkraft beginnt sich die Gewindespindel axial zu verschieben und nimmt demzufolge den Schleifer des Längswegpotentiometers (23) mit. Dadurch verändert sich eine an dem Längswegpotentiometer angelegte Spannung. Diese Spannungs- oder Widerstandsänderung wird von einer nachgeschalteten Elektronik (24) registriert.When a counterforce occurs, the threaded spindle begins to move axially and consequently takes the slider of the longitudinal travel potentiometer ( 23 ) with it. This changes a voltage applied to the longitudinal path potentiometer. This voltage or resistance change is registered by a downstream electronics ( 24 ).

Die Elektronik ist mit einem Ist-Soll-Vergleichsystem ausgerüstet. Über getrennte Trimmer für Vor- und Rücklauf kann demnach vorgegeben werden, bei welcher Gegenkraft der Abschaltvorgang eingeleitet werden soll. Die Justage ist stufenlos. Anstelle von Trimmern kann auch über eine Tastatur die gewünschte Abschaltkraft vorgewählt werden. Diese kann auch auf verschiedene Wegpositionen in verschiedenen Größen programmiert werden.The electronics are equipped with an actual-target comparison system. Using separate trimmers for forward and reverse accordingly, the counterforce at which the shutdown process is specified should be initiated. The adjustment is stepless. Instead of trimmers, you can also use a keyboard to select the desired one Switch-off force can be selected. This can also be on different path positions programmed in different sizes will.

Wird der Verschiebeweg berührungslos, beispielsweise über einen auf dem sich verschiebenden Gewindespindelschaft (25) aufgebrachten Nonius (26) mittels eines Sensors (27) abgetastet und registriert, so werden die abgefahrenen Teilstriche am Nonius (26) vom Sensor (27) gezählt und in der Elektronik verwertet. Die Justage wird analog der, der bei Verwendung eines Längsweg­ potentiometers beschriebenen Technik vollzogen, lediglich, daß anstelle einer Spannungs- oder Widerstandsdifferenz Zählimpulse umgesetzt werden. Dasselbe gilt für Vorgabe und Programmierung.If the displacement path is scanned and registered without contact, for example via a vernier ( 26 ) attached to the displacing threaded spindle shaft ( 25 ) by means of a sensor ( 27 ), the graduated lines on the vernier ( 26 ) are counted by the sensor ( 27 ) and in the Electronics recycled. The adjustment is carried out analogously to the technique described when using a longitudinal path potentiometer, only that counting pulses are implemented instead of a voltage or resistance difference. The same applies to specification and programming.

Bei Einsatz eines zwischengeschalteten Hydrauliksystems (35) bei dem eine Ölpumpe (36), angetrieben von dem Elektromotor (0) einen Ölmotor (41) antreibt, wird die gewünschte Abschaltkraft am Druckbegrenzungsventil (39) eingestellt. Da der erforderliche Öldruck der der Kolbenstange (12), bzw. Mitnehmer oder Schlitten (32) entgegenwirkenden Kraft proportional ist, kann über ein dem Druckbegrenzungsventil vorgeschaltete Kontaktmanometer (42) etc. der zu fahrende Minimal- und Maximaldruck registriert, eingestellt und zur Abschaltung des Elektromotors ausgewertet werden. Man kann aber auch auf das Abschalten des Elektromotors verzichten und über ein Hilfsventil (43) den Ölstrom in einen drucklosen Umlauf bringen. Primäre Sicherheitsbasis ist jedoch immer das Druckbegrenzungsventil (39), das den druckbeaufschlagten Ölstrom gemäß seiner Einstellung in den Tank (37) zurückführt. Übersteigt die der Kolbenstange, dem Mitnehmer oder dem Schlitten entgegen wirkende Kraft einen am Druckbegrenzungsventil eingestellten Wert, so bläst dieses den druckbeaufschlagten Ölstrom ab und die Gewindespindel (6) dreht sich nicht mehr.If an intermediate hydraulic system ( 35 ) is used, in which an oil pump ( 36 ), driven by the electric motor ( 0 ) drives an oil motor ( 41 ), the desired shutdown force is set at the pressure relief valve ( 39 ). Since the required oil pressure is proportional to the force opposing the piston rod ( 12 ) or driver or slide ( 32 ), the minimum and maximum pressure to be driven can be registered, set and switched off via a contact pressure gauge ( 42 ) etc. connected upstream of the pressure relief valve Electric motor are evaluated. You can also do without switching off the electric motor and bring the oil flow into an unpressurized circulation via an auxiliary valve ( 43 ). However, the primary safety basis is always the pressure relief valve ( 39 ), which returns the pressurized oil flow to the tank ( 37 ) according to its setting. If the force opposing the piston rod, the driver or the slide exceeds a value set on the pressure relief valve, this will blow off the pressurized oil flow and the threaded spindle ( 6 ) will no longer rotate.

Auch diese Variante hat hinsichtlich Sicherheitsabschaltung Gültigkeit im Vor- und Rücklauf und in Verbindung mit beschriebenen elektrischen oder elektronischen Schalt- und Steuerelementen ist eine Abschaltung auch in beliebigen Wegpositionen möglich.This variant also has a safety shutdown Validity in forward and reverse and in connection with described electrical or electronic switching and  Control elements is also a shutdown in any path positions possible.

Bei hohen Drehzahlen der Gewindespindel (6) und somit hohen Vorschubgeschwindigkeiten wird die Drehzahl des Elektromotors (0) vor dem eigentlichen Abschaltvorgang auf eine niedere Drehzahl gedrosselt. Dieser Vorgang ist bereits beschrieben. Bei Einsatz eines Hydrauliksystems ist diese Drosselung nicht erforderlich, da die Geschwindigkeit des Druckanstiegs der der auftretenden Gegenkraft proportional ist.At high speeds of the threaded spindle ( 6 ) and thus high feed speeds, the speed of the electric motor ( 0 ) is throttled to a lower speed before the actual switch-off process. This process has already been described. This restriction is not necessary when using a hydraulic system, since the speed of the pressure rise is proportional to the counterforce that occurs.

Claims (5)

1. Sicherheitsabschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß eine motorisch angetriebene Gewindespindel, die eine verdrehungsfrei gelagerte Antriebsmutter, verbunden mit einer Kolbenstange, einem Mitnehmer oder Schlitten, linear vor und zurück, bzw. hin- und herbewegt, über ein Tellerfederpaket, das sich gegen die Gewindespindel und das Maschinengehäuse abstützt, sich radial drehend axial verschiebbar gelagert ist und diesen Verschiebeweg mechanisch oder berührungslos auf Schalt- und Steuerelemente überträgt.1. Safety shutdown, characterized in that a motor-driven threaded spindle, which has a non-rotatably mounted drive nut, connected to a piston rod, a driver or slide, moves linearly back and forth or back and forth, via a plate spring assembly, which is against the threaded spindle and supports the machine housing, is mounted so as to be axially displaceable in a radially rotating manner, and transmits this displacement path mechanically or without contact to switching and control elements. 2. Sicherheitsabschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schalt- und Steuerelemente, die mechanisch oder berührungslos den Verschiebeweg der Gewindespindel registrieren, mechanisch, elektrisch oder elektronisch stufenlos justierbar und sowohl in den Endlagen vorne und hinten, als auch an jeder beliebigen Wegposition Ab- und Umschaltfunktionen auslösen, intern oder extern montiert sind.2. Safety shutdown according to claim 1, characterized in that all switching and control elements, the mechanical or contactless the displacement register the threaded spindle, mechanically, continuously adjustable electrically or electronically and both in the front and rear end positions, as Switch-off and switchover functions also at any path position trigger, internally or externally mounted are. 3. Sicherheitsabschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise bei hohen Gewinde­ spindeldrehzahlen und somit hohen Bewegungsgeschwindigkeiten in beliebigen Positionen intern oder extern justierbare Schalter installiert sind, die einen Umschaltvorgang auf eine kleinere Drehzahl und somit geringere Bewegungsgeschwindigkeit zum Zwecke optimaler Positioniergenauigkeit vollziehen.3. Safety shutdown according to claim 1 and 2, characterized characterized that preferably at high threads spindle speeds and thus high movement speeds in any position internally or externally adjustable switches are installed that a switching process to a lower speed and therefore lower movement speed for the purpose perform optimal positioning accuracy. 4. Sicherheitsabschaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehzahlminderung wahlweise durch ein zwischen Antriebsmotor und Gewindespindel montiertes, durch die Axialbewegung der Gewindespindel im Übersetzungsverhältnis sich veränderndes Getriebe, stufenlos vollzogen wird.4. Safety shutdown according to claim 1 to 3, characterized characterized in that a speed reduction is optional through a between the drive motor and threaded spindle assembled by the axial movement of the threaded spindle changing in the gear ratio Transmission, is carried out continuously. 5. Sicherheitsabschaltung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer sich axial verschiebbaren Gewindespindel und der damit verbundenen Konstruktion und Schaltweise zwischen Antriebsmotor und axial starr gelagerter Gewindespindel eine hydraulische Einheit, bestehend aus vom Antriebsmotor angetriebener Ölpumpe und von dieser angetriebenem Ölmotor mit zwischengeschaltetem Druckbegrenzungs- und Mengenregelventil montiert ist, wobei ein vor dem Druckbegrenzungsventil installiertes Druckregistrierelement, bzw. ein Kontaktmanometer stufenlos justierbar vorzugebende Schaltimpulse oder Informationen abgibt, die zum Ab- oder Umschalten des Antriebsmotors oder zum Umschalten des Öldrucksystems auf drucklosen Umlauf verwendet werden.5. Safety shutdown according to claim 1 to 4, characterized characterized in that instead of an axially displaceable Threaded spindle and the associated Construction and switching between drive motor and axially rigid threaded spindle a hydraulic unit consisting of the drive motor driven oil pump and by this driven oil motor with intermediate Pressure limiting and flow control valve installed is, one installed before the pressure relief valve Pressure registration element, or a contact manometer infinitely adjustable switching impulses or provides information that or switching the drive motor or for switching of the oil pressure system to pressureless circulation be used.
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