DE563311C - Vorrichtung zur Drehmomentsverstaerkung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Drehmomentsverstärkungen, die durch einen gesteuerten Kraftbetrieb erreicht werden, und zwar auf solche, bei denen die Steuer- und die Arbeitswelle sich stets gleich schnell bewegen und bei denen der Eingriff zwischen der Kraft und der Arbeitswelle durch Reibung erfolgt.

Erfindungsgemäß wird die Steuer- und die

ίο Arbeitswelle durch ein elastisches Mittel, dessen Kraft einstellbar ist, gegeneinanderge-

, spannt, so daß das übertragbare Höchstdrehmoment einstellbar ist. Durch Abbremsen der Regelwelle kann die Wirkung des elastisehen Mittels, das vorzugsweise aus einer Feder besteht, geschwächt bzw. aufgehoben werden, so daß das Kupplungsmoment im gleichen Sinne beeinflußt wird. Das kuppelnde Reibungsglied wird als Reibband ausgeführt.

ao Zur Erreichung eines stoßfreien, allmählichen Anlaufs können mit der Regel welle noch besondere Trägheitsmassen verbunden werden, so daß beim Anlauf die Kraft der Trägheit der Federkraft entgegenwirkt und die Spannung der Kupplung allmählich erfolgt. Die Erfindung ist in der Zeichnung in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht.

Abb. ι ist ein Längsschnitt;

Abb. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1;

Abb. 3 ist ein Schaubild der biegsamen Reibungs vor richtung;

Abb. 4 ist ein Schnitt der Feder- und Klinkenverbindung zwischen der Steuer- und der Arbeitswelle in vergrößertem Maßstäbe;

Abb. 5 ist eine Einzelansicht der Sperrklinke.

Die Vorrichtung besteht aus einer Arbeitswelle 12, die zum Antrieb mit der Arbeits- maschine verbunden werden kann. Eine treibende Trommel 14 wird ununterbrochen während des Betriebes der Vorrichtung von einer geeigneten Kraftquelle gedreht. Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Regelwelle ir, eine Anordnung von Reibungsbändern 19, die in unmittelbarer Nähe der inneren zylindrischen Oberfläche, der Trommel 14 angeordnet sind. Ein Ende dieser Anordnung ist mit der Regehvelle und das andere Ende mit der Arbeitswelle verbunden. Übt man ein Drehmoment auf die Regelwelle in derselben Richtung aus, wie die Trommel 14 sich dreht, so berührt die Bandanordnung 19 unter Reibung die Trommel 14, und es wird ein Drehmoment in derselben Richtung wie das auf die Regelwelle ausgeübte auf die Arbeitswelle, aber mit erheblicher Verstärkung aus-

geübt. Eine an einem Ende mit der Regelwelle ι r und am anderen Ende mit der Arbeitswelle 12 verbundene Torsionsfeder 36 übt ein Drehmoment auf die Regelwelle aus, um eine Reibungsberührung zwischen dem Bandsystem 19 und der Trommel 14 herzustellen, woraus sich eine Drehung der Werkstückswelle 12 mit verstärktem Drehmoment ergibt. Da die Winkelbewegung der Arbeitswelle der Winkelbewegung der Regelwelle entspricht, so wird die Feder 36 fortgesetzt ein Drehmoment auf die Regelwelle mit einem daraus folgenden ununterbrochenen Antrieb der Arbeitswelle ausüben. Auf der Regelwelle ist ein Bremsrad 41 angeordnet, durch das die Ausübung des Drehmoments durch die Feder 36 vernichtet werden kann. Ist diese Bremsvorrichtung in Tätigkeit und die Wirkung der Torsionsfeder 36 daher zeitweilig aufgehoben, so kann die Regelwelle II von Hand mittels eines Handrades 35 betätigt werden, um eine gewünschte Einstellung oder geregelte Betätigung der Maschine oder eines anderen mit der Arbeitswelle 12 vers5 bundenen Arbeitsstückes herbeizuführen.

Die Konstruktion und der Betrieb der Vorrichtung sind im einzelnen die folgenden: Eine Regelwelle 11 ist innerhalb einer hohlen Arbeitswelle 12 angeordnet, letztere ist in Stützen 13 drehbar gelagert. Die Trommel 14, die während des Betriebes der Maschine ununterbrochen von einer geeigneten Kraftquelle aus mittels eines Zahnrades 15 angetrieben werden kann, ist auf der Arbeitswelle 12 drehbar angeordnet.

Auf der Regel welle 11 ist ein Arm 16 befestigt; derselbe ragt durch eine Öffnung 17 aus der Arbeitswelle 12 heraus. Diese Öffnung ist etwas größer als die Breite des Arms ♦o 16 und gestattet eine begrenzte Winkelbewegung der Regelwelle 11 mit Bezug auf die Arbeitswelle 12.

Auf der Arbeitswelle 12 ist ein Arm 18 befestigt. Diese beiden Arme 16 und 18 sind an ihren äußeren Enden mit den Enden der Reibungsvorrichtung 19 verbunden, durch die die Arbeitswelle von der Trommel 14 aus angetrieben wird.

Die Reibungsvorrichtung 19 umfaßt zwei gekrümmte Bänder 20 von^Stahlstreifen 21 in gewissem Abstand voneinander, die mit Bekleidungen 22 aus Reibungsmaterial ausgerüstet sind, und ein zwischenliegendes Band 23. Dieses ist den Bändern 20 ähnlich und umfaßt einen mit einer Bekleidung 25 aus Reibungsmaterial ausgerüsteten Streifen 24. Die Enden 26 der Bänder 20 sind durch eine Brücke 27 verbunden, mit deren mittlerem Abschnitt ein Ende 28 des zwischenliegenden Bandes 23 verbunden ist. Das andere Ende 29 des Bandes 23 hat ein Loch 30, um einen Stift 31 am äußeren Ende des an der Regelwelle befestigten Arms 16 aufzunehmen. Die verbleibenden Enden 32 der Bänder 20 haben Löcher 33 und können im Abstand angeordnete Stifte 34 des auf der Arbeitswelle verbundenen Arms 18 aufnehmen. Die Vorrichtung 19 läuft von ihrer Verbindung mit dem Arm 16 nahezu um eine volle Umschlingung der Trommel 14 als "Band 23 von dort, von der Brücke 27 aus läuft sie als Bänder 27 fast eine weitere volle Umschlingung und endet in der Verbindung der Bänder 23 mit dem Arm 18. Das sind im ganzen fast zwei volle Umschlingungen der inneren zylindrischen Tragfläche der Trommel 14. Die Bänder 20 haben einen hinreichenden Abstand, um einen erheblichen Zwischenraum zwischen diesen Bändern und dem Band 23 zu ermöglichen und hierdurch eine seitliche Berührung zwisehen den Bändern zu verhindern.

Diese Reibungsvorrichtung 19 vermag durch ihre Bekleidungen aus Reibungsmaterial mit der inneren zylindrischen Tragfläche 14' der Trommel 14 in Reibungseingriff zu kommen.

Auf der Regel welle 11 ist ein Handrad 35 befestigt. Eine Feder 36 ist an einem Ende an der Nabe 35' des Rades 35 und am anderen Ende mit einer Scheibe 37 verbunden. Diese trägt das Klinkenrad, 38, in das Klinke 39 auf einer auf der Arbeitswelle 12 befestig² ten Scheibe 40 eingreifen kann. Auf der Regelwelle ι r ist eine Bremsscheibe 41 befestigt. Diese kann mit der Reibungsfläche 42 eines Arms des Bremshebels 43 in Eingriff gebracht werden. Die Arbeitswelle 12 trägt ein Zahnrad 45 und bildet hierdurch eine Antriebsverbindung zwischen der Arbeitswelle und dem Werkstück.

Die Arbeitsweise des Mechanismus ist die folgende. Blickt man auf Abb. 2 und nimmt man an, daß der Reibungseingriff der Reibvorrichtung 19 und der Trommel 14 ein so geringer- ist, daß, wenn die Trommel 14 sich in der Richtung des Pfeiles α dreht, gerade noch ein Gleiten der Arbeitswelle stattfindet. Wird nun die Regelwelle 11 entgegen dem Uhrzeiger, d. h. in derselben Richtung wie die Trommel 14, gedreht, so wird die-Reibungsvorrichtung 19 in Eingriff mit der Tragfläche 14' gedrückt, und die Arbeits welle 12 wird um denselben Winkel wie die Regelwelle, aber mit einem erheblich vergrößerten Drehmoment gedreht werden. Die sowohl mit der Regel- und der Arbeitswelle verbundene Feder 36 wird ein ununterbrochenes Drehmoment auf die Regelwelle ausüben, so lange, als die Wirkung dieser Feder nicht in irgendeiner Weise aufgehoben ist.

Die Feder 36 muß ein solches Drehmoment ausüben, daß das Produkt aus diesem Drehmoment und dem durch die Trommel 14 und

das Bandsystem ig erzeugten Vergrößerungswerte größer als die erforderliche Arbeit der Arbeitswelle ist. Wenn die Kraft der Feder 36 geändert wird, wird ein entsprechend abweichendes Drehmoment auf die Regelwelle ausgeübt. Mittels des Sperrzahnrades 38 und der Klinke 39 ist es möglich, die Kraft der Feder 36 zu verändern und hierdurch das gewünschte Drehmoment an der Regelwelle 11 herzustellen.

Ist daher das Produkt des Drehmoments an der Regelwelle und der Verstärkung größer als die erforderliche Arbeit der Arbeitswelle, so wird diese fortlaufend mitgenom- men, und es tritt kein Gleiten ein. Die Vorrichtung kann leicht stillgesetzt werden, indem man die Kraft der Feder 36 unwirksam macht. Diesen Zweck erreicht man durch Anlegen des Hebels 43 an die Bremstrommel 41.

ao Zu diesem Zweck ist nur eine geringe Kraft erforderlich.

Bei eingelegter Bremse kann die Regelwelle von Hand betätigt werden. Dreht man das Handrad 35 in Richtung der Drehung der Trommel 14, so können entsprechende Bewegungen der Arbeitswelle unter Verstärkung erreicht werden. Dies ist ein Hauptmerkmal der Erfindung, denn es gestattet ein schrittweises Vorrücken einer Maschine mittels Maschinenkraft. Unter dem Ausdruck »Schrittweises Vorrücken« wird die Bewegung eines Stückes einer Maschine zu dem Zwecke verstanden, eine Einstellung oder Auswechselung vorzunehmen, um den Vorschub des Materials durch Rollen o. dgl. zu beginnen, um die Maschine von festgeklemmtem Material zu befreien, um die Wirkung der arbeitenden Teile zu beobachten und anderes mehr. Zu diesem schrittweisen Vorrücken ist nicht das Schalten von Hebeln oder Schaltern oder die Bedienung von Riemen oder Kupplungen erforderlich. Der Bedienende hält nur das Handrad und dreht es mit geringfügiger Muskelkraft. Ein Antriebsmotor liefert die Energie, während der Bedienende die Regelung versieht. Die angetriebene Maschine folgt sanft der Bewegung des Handrades, mag diese Bewegung schnell oder langsam sein.

Ein anderes wichtiges Merkmal der Einrichtung ist ein stoßfreier Anlauf. Hierzu muß die Regelwelle einen wesentlichen Trägheitswert aufweisen. Je größer die Trägheit der Regelwelle ist, um so größer ist die Verzögerung des Anlaufs. Die Hauptfaktoren bei der Bestimmung der Beschleunigung des Anlaufs sind die Trägheit der Regelwelle und die Kraft der Feder 36. Die gewünschte zusätzliche -Trägheitsmasse kann man in das Handrad verlegen.

Claims (5)

60 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Drehmomentsverstärkung durch gesteuerten Kraftantrieb, bei der die Steuer- und die Arbeitswelle sich stets gleich schnell bewegen und der Eingriff zwischen der Kraft- und der Arbeitswelle durch Reibung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und die Arbeitswelle derart durch ein elastisches Mittel gegeneinandergespannt sind, daß ein gleichbleibendes Drehmoment übertragen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft des elastischen Mittels und somit das übertragbare Drehmoment einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Bremse an der Regelwelle, die die Kraft des elastischen Mittels aufheben kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Trägheitsmasse an der Regelwelle zum Zweck, den Anlauf zu verzögern.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Reibung erzeugende Organ als Reibband ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen