DE591654C - Antrieb fuer Arbeitsmaschinen, bei dem die Geschwindigkeitsherabsetzung zwischen einer treibenden und getriebenen Welle durch ein Umlaufraedergetriebe erfolgt, dessen einer Getriebeteil bei Normallast in der Ruhelage gehalten wird - Google Patents

Description

Bei der Übertragung von Bewegungen an Maschinen, bei denen eine treibende Welle unter Vermittlung einer Übertragungsvorrichtung, wie z. B. eines Reduktionsgetriebes, eine Arbeitswelle antreibt, kommt es häufig vor, daß das an der angetriebenen Welle wirkende Drehmoment seinen normalen Wert um vieles übersteigt, so daß ein Festbremsen des die Maschine treibenden Motors oder der Bruch gewisser Teile hervorgerufen wird.

Um diesen Mißstand zu beheben, sind bereits zahlreiche Übertragungsvorrichtungen vorgeschlagen worden, welche ein Organ zur Begrenzung der Gegenkraft besitzen, um bei einem anormalen Anwachsen derselben ein Zurückbleiben der getriebenen gegenüber der treibenden Welle zu ermöglichen; bei den meisten; dieser Vorrichtungen wird dieses Zurückbleiben dazu verwendet, um entweder den Stillstand des Motors oder die Entkupplung der Übertragungsorgane hervorzurufen, so daß man, nachdem einmal die Überlast eingetreten war, gezwungen ist, den Motor oder die Übersetzung¹ wieder einzuschalten.

Die Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beseitigen; sie nutzt das erwähnte Zurückbleiben dazu aus, eine Axialverschiebung auf die getriebene Welle zu bewirken, und zwar derart, daß diese Welle bei Abnehmen der auf sie durch die Last ausgeübten Gegenkraft und schließlichem Verschwinden der Überlast selbsttätig wieder in ihre normale Lage zurückgebracht wird.

Im folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele der den Erfindungsgegenstand bildenden Vorrichtung beschrieben und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.

Die Fig. 1 stellt die an sich bekannte Übertragungsvorrichtung dar, bei der eine Welle gegenüber der anderen zurückbleibt.

Fig. 2 stellt die Vorrichtung gemäß der Erfindung in der Anwendung auf ein Rührwerk dar.

Fig. 3 zeigt die der Erfindung gemäße Vorrichtung, welche dazu bestimmt ist, die getriebene Welle in ihre normale Lage zurückzubringen.

Fig. 4 stellt in vergrößertem Maßstab das Entleerungsventil des Rührwerks nach Fig. 2 dar.

Fig. 5 zeigt die Anwendung der Erfindung auf eine Bohrmaschine.

Als Übertragungsvorrichtung mit Kraftbegrenzung kann man z. B. die in Fig. 1 dargestellte verwenden, welche aus einem Vorgelege zur Geschwindigkeitsherabsetzung von bekannter Art besteht, welches in einem in

bezug auf die treibende Welle ι und die getriebene AVelle 2 drehbar angeordneten Gehäuse 3 eingeschlossen ist. Die Drehung" der treibenden Welle 1 wird mit Hilfe der Ritzel 7 und 5 auf die Vorgelegewelle 4, welche vom Gehäuse 3 getragen wird, und von dieser mit Hilfe der Ritzel 6 und 8 auf die getriebene Welle 2 übertragen. Wenn das Gehäuse durch eine Vorrichtung gehalten wird, welche ihm eine Drehung gestattet, sobald die auf die getriebene Welle 2 ausgeübte Gegenkraft einen gewissen Wert überschreitet, dann wird dieses Gehäuse sich zu drehen beginnen und wird, wenn das von der Haltevorrichtung auf das Gehäuse ausgeübte Drehmoment mit der Drehverschiebung anwächst, eine neue Gleichgewichtsstellung einnehmen, die dem Wert der Gegenkraft entspricht.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, die derart auf das Gehäuse ausgeübte Drehverschiebung dazu zu verwenden, um eine Axialverschiebung der getriebenen Welle in einer solchen Weise zu bewirken, daß das auf sie ausgeübte Gegendrehmoment abnimmt.

Die Fig. 2 stellt die Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem Apparat zur Konzentration von schlammartigen Produkten dar. Er besteht aus einem Behälter 18, welcher sehr große Abmessungen erreichen kann, in dessen Achse eine vertikale Welle 21 angeordnet ist, welche die Arme 19 eines Rührwerks trägt. Diese Welle 21 wird durch eine Übertragungsvorrichtung angetrieben, welche wie im Falle der Fig. 1 ein auf der getriebenen Welle 2 fest montiertes Gehäuse 3 enthält, in welchem sich z. B. ein epizykloidales Reduziergetriebe befindet, dessen unteres Planetenrad 40 fest mit dem Gehäuse verbunden und dessen oberes Planetenrad 41 auf der getriebenen Welle 2 verkeilt ist. Dabei wird der die umlaufenden Räder tragende käfigartige Tragarm 14 über das Ritzel 23 durch den auf dem Gehäuse 3 fest sitzenden Motor 22 angetrieben. Die ganze

Übertragungsvorrichtung ruht unter Zwischenschaltung eines Kugelspurlagers 42 auf einer zur Welle 21 konzentrischen umkehrbaren Gewindespindel 25, welche von einer festen Mutter 26 umfaßt wird. Die Schraubenspindel 25 ist gegenüber der Welle 21 frei drehbar, aber sie wird durch den Mitnehmerstift 27 mit der Drehung des Gehäuses fest verbunden.

Da die Spindel 25 umkehrbar ist, ist sie bestrebt, sich in der Mutter 26 drehend, unter dem Einfluß des Gewichtes des Getriebes und des Rührwerkes 19 bis 21 abwärts zu laufen. Demgegenüber wird, sobald die Vorrichtung in Bewegung gesetzt ist, die Gegenwirkung des Gehäuses, deren Wert von derjenigen des Gegendrehmomentes abhängt, ' durch die Schraube 27 auf die Spindel 25 übertragen und versucht, diese in entgegengesetztem Sinne zu drehen, d. h. derart, daß sie in der Mutter aufwärts steigt und das gesamte Getriebe und Rührwerk in die Steigbewegung mitnimmt. Wenn sich die Wirkungen des Gewichtes und des Gegendrehmomentes ausgleichen, bleibt das Gehäuse in Ruhe; sobald hingegen das Gegendrehmoment das Gewicht überwindet, beginnt sich das Gehäuse zu drehen, und die Spindel 25 ruft eine Aufwärtsbewegung des Rührwerks 19 hervor, so daß der Widerstand, den es zu übenvinden hat, verringert und unter Umständen die Öffnung des Entleerungsventils 28 hervorgerufen wird.

Sobald die durch eine zu große Konzentration des Schlammes oder durch Überhöhung des Spiegels desselben hervorgerufene Überlast verschwunden ist, kehrt die Vorrichtung unter dem Einfluß ihres eigenen Gewichts in ihre ursprüngliche Stellung zurück.

Wenn das normale Gegendrehmoment zu hoch ist, um durch das Gewicht der Teile der Übersetzung ausgeglichen \verden zu können, dann kann man für das Gehäuse eine Haltevorrichtung anordnen, welche in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt ist und von der Fig. 3 eine Draufsicht zeigt. An zwei einander diametral gegenüberliegenden Punkten 9 und 11 des Gehäuses 3 sind Seile 12 und 13 befestigt, welche über Rollen 14 und 15 durch Gewichte 16 und 17 gehalten werden.

Wenn das Gehäuse 3, die Ruhelage verläßt und sich in eine Drehbewegung setzt, vergrößert sich das durch die Gewichte 16, 17 hervorgerufene Drehmoment, und zwar so lange, bis die Seile 12, 13 in eine tangentiale Lage zum Gehäuse kommen. Unter dem Einfluß einer Überlast beginnt sich das Gehäuse zu drehen und dreht sich so lange,-bis das infolge der Aufwärtsbewegtmg des Rührwerkes abnehmende Gegendrehmoment einen solchen Wert erreicht, der gleich dem des durch die Gegengewichte hervorgerufenen Drehmomentes ist, welches während dieser Drehung anwächst.

Die Welle 21 ist von einem Hohlzylinder 29 (Fig. 4) umgeben, der unten einen Zahnkranz 31 trägt. Das Ventil besteht aus einem Zylinder 28, der oben geschlossen und an einer Stange befestigt ist, die frei innerhalb des Rohres 29 drehbar ist. Die Stange 32 ist mit einem Zahnkranz 33 versehen. Im normalen Betriebe ruht das Ventil auf dem Sitz 34; aber wenn die Welle 21 angehoben wird, kommen die Zahnkränze 31 und 33 in Eingriff, das Ventil wird gehoben und der Schlamm durch die öffnung 35 abgetragen. Wenn die Welle 21 sich dann wieder senkt, gelangt das Ventil 28 auf seinen Sitz, behält

aber infolge des Eingriffs der Zahnkränze 31, 33 seine Drehung und reibt infolgedessen gegen die Sitzwände und besorgt auf diese Weise eine Reinigung von auf der Entleerungsöffnung angesammeltem Schlamm; wenn dann die Welle 21 frei wird, wird eine sehr vorzügliche Abdichtung des Ventils auf seinem Sitz erzielt.

In Fig. S ist die Erfindung mit einer Bohrmaschine dargestellt.

Die treibende Welle ist mit der angetriebenen Welle 2, welche den Bohrer trägt, unter Zwischenschaltung des die vorliegende Erfindung bildenden Getriebes verbunden, und das Getriebe ist in dem Gehäuse 3 eingeschlossen. Das Gehäuse ist an einer hohlen Gewindespindel 36 aufgehängt, durch welche die Welle 1 hindurchgeht. Das Gewinde der Spindel 36 ist steil genug, um eine reversible Bewegung zu gestatten und greift in die feste Mutter 37 ein. Hier ist die Gegenkraft durch das Gewicht der Anordnung selbst geleistet, und für den Fall, daß das nicht genügen sollte, kann man das Gewicht dadurch vergrößern, daß man an der , treibenden Welle ι oder der Spindel 36 mit Hilfe eines um 38 schwingbaren Hebels ein zusätzliches Gewicht 39, und zwar am freien Ende des Hebels, anbringt. Selbstverständlich könnte diese Ausführungsform mit irgendeiner anderen vorher geschilderten kombiniert werden. Sobald der Bohrer bei der Arbeit einen Widerstand findet, bekommt das Gehäuse die Tendenz, sich anzuheben. Die weitere Arbcit des Bohrers wird arretiert, ohne daß seine Drehung aufhört, bis zu dem Moment, wo die harte Partie, welche den Widerstand geschaffen hat, abgearbeitet ist.

Eine solche Anordnung eignet sich auch für Erdbohrungen, insbesondere wenn es sich um Terrain von verschiedener Härte handelt, in welchem eine automatische Regelung des Bohrvorganges entsprechend der Härte der zu durchdringenden Erdschicht vorgenommen werden kann.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Antrieb für Arbeitsmaschinen, bei dem die Geschwindigkeitsherabsetzung zwischen einer treibenden und getriebenen Welle durch ein Umlaufrädergetriebe erfolgt, dessen einer Getriebeteil bei Normallast in der Ruhelage gehalten wird und bei Überlast um die Wellenachse in Drehung gerät und hierbei einen Schalt-Vorgang auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltvorgang in einer Axialverschiebung der Arbeitswelle besteht, die bei Wegfall der Überlast durch die Haltevorrichtung des einen Umlaufrädergetriebeteiles wieder in ihre Normallage zurückgeführt wird.
2. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung aus durch Gewichte oder Federn gespannte Seile oder Ketten besteht, die an z\vei gegenüberliegenden Punkten eines Getriebegehäuses angreifen, das mit dem stillzusetzenden Teil des Umlaufrädergetriebes verbunden ist.
3. 3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere für senkrechte Anordnung der treibenden oder getriebenen Welle, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse mit einer zur getriebenen Welle gleichachsigen steilgängigen Hohlschraube verbunden ist, die durch Eingriff in eine feste Mutter die Axialverschiebung der getriebenen Welle hervorruft, und zwar derart, daß die ganze Vorrichtung bei Überlast angehoben wird und, sobald die Gegenkraft verringert wird, unter dem eigenen Gewicht wieder in ihre Ursprungsstellung zurückkehrt.
4. 4. Antrieb nach Anspruch 3 für ein Rührwerk, dadurch gekennzeichnet, daß durch das bei wachsendem AViderstand des zu rührenden Gutes erfolgende Anheben der angetriebenen Welle die öffnung einer Entleerungsöffnung herbeigeführt wird.

   5· Antrieb nach Anspruch 3 für eine Bohrmaschine o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Planetenträger verbundene Hohlschraube die treibende Welle umgibt und zwecks Erzeugung des Arbeitsdruckes mit einem Zusatzgewicht belastet ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen