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Luftschraubenverstellgetriebe mit einer Einrichtung zur Begrenzung
von Verstellbewegungen Die Erfindung bezieht sich auf Luftschraubenverstellgetriebe
mit einer Einrichtung zur Begrenzung der Verstellbewegungen mittels Schraubenspindel
und Mutter.
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Mit Schraubenspindel und Mutter arbeitende Einrichtungen zur Übertragung
oder Begrenzung von Bewegungsvorgängen sind bekannt. Sie sind im allgemeinen so
aufgebaut, daß der verstellbare Teil zwecks Begrenzung der Verstellbewegung gegen
einen festen Anschlag anläuft. Ihre Arbeitsweise im Dauerbetrieb kann jedoch nicht
als hinreichend zuverlässig bezeichnet werden, weil stets mit der Gefahr zu rechnen
ist, daß sich die Mutter infolge der Schraubenwirkung an dem am Ende der Schraubenspindel
vorgesehenen Anschlag festklemmt, so daß eine beliebig häufige Wiederholung der
Wirkung, insbesondere bei häufigem Richtungswechsel der Bewegungen, in Frage gestellt
ist. Dies macht sich vor allem da nachteilig bemerkbar, wo es auf genaues und zuverlässiges
Arbeiten im Dauerbetrieb ankommt, wo die Übertragung und Begrenzung von Verstellbewegungen
in häufiger Wiederholung und in entgegengesetzten Richtungen erfolgen muß und wo
die Einrichtung nicht leicht zugänglich ist. Bei neuzeitlichen Meßgeräten und Selbstschallteinrichtungen
für Sonderzwecke, beispielsweise
für Brennkraftmaschinen im Flugzeugbetrieb,
ist daher die Verwendung der bekannten Einrichtungen nicht angängig.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, durch
welche Verstellbewegungen eines Reglers genau und zuverlässig übertragen und der
Größe nach begrenzt werden, und zwar für Dauerbetrieb und für beliebigen Wechsel
der Bewegungsrichtung.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung in der Hauptsache dadurch gelöst
worden, daß die Übertragung der Verstellbewegung auf den einen Teil (Mutter oder
Spindel) eines Gewindekörperpaares über ein Klinkengesperre erfolgt und daß die
Klinken am Ende des Verstellbereichs aus ihrer Wirklage herausgeschwenkt werden.
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In bestimmten Fällen kann es vorteilhaft sein, eine Schraubenspindel
axial uriverschiebbar zu lagern und anzutreiben, den mit ihr zusammenwirkenden Mutterkörper
hingegen in Achsrichtung der Spindel verschiebbar, aber undrehbar zu lagern. Auf
diese Weise kann eine geringe Baulänge der Einrichtung erreicht werden, weil die
Gehäuselänge nur wenig größer als die Spindellänge zu sein braucht. In anderen Fällen,
in denen die Gehäuselänge unwesentlich ist, ist die umgekehrte Anordnung, d. h.
eine unverschiebbare, drehend angetriebene Mutter und eire undrehbare, aber in Achsrichtung
verschieblich gelagerte Spindel von Vorteil. In jedem Falle ist ein Festklemmen
des Mutterkörpers am Ende des Verstellbereichs auf der Schraubenspindel bei der
Einrichtung gemäß der Erfindung ausgeschlossen, so daß die Einrichtung fast ohne
Wartung stets zuverlässig und einwandfrei die Verstellbewegung eines Reglers auf
ein Verstellglied übertragen bzw. begrenzen kann. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. I eine Einrichtung mit verschiebbarer
Spindel, Abb. 2 eine Einrichtung mit wandernder Mutter. Übereinstimmende Teile beider
Abbildungen tragen gleiche Bezugsziffern.
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Mit der Einrichtung nach Abb. I sollen drehende Verstellbewegungen
beider Richtungen von einer Welle 2 auf eine Welle I8 unter Begrenzung der Bewegungen
innerhalb eines bestimmten Verstellbereichs übertragen werden. Zu diesem Zweck ist
auf der Welle 2 ein Ritzel I undrehbar befestigt. Die Welle 2 ist in einem Lagerbock
3 gelagert und wird von einem nicht dargestellten Regler aus angetrieben. Das Ritzel
I kämmt mit einem Zahnrad 4, welches mit rabenartigen Fortsätzen 7, 7a in einem
zweiteiligen feststehenden Gehäuse 5, 6 gelagert ist. In einem mittigen Hohlraum
8 des Zahnrades 4 sind zwei aus einem Doppelsperrad 9 und Sperrklinken II, I2 bestehende
Klinkengesperre so untergebracht, daß sie in verschiedenen Richtungen sperren. Die
Sperrklinken II, I2 sind mittels Bolzen IIa, I2a am Körper des Zahnrades 4 gelagert
und werden von Blattfedern I3, I4 gegen die Sperrasten des Doppelsperrades 9 gedrückt.
Ferner besitzen die Sperrklinken II, I2 seitlich zapfenartig vorspringende Anschläge
I5, I6, welche durch Schlitze I7, I8 im Zahnrad 4 in die links bzw. rechts vom Zahnrad
4 liegenden Teile 5 bzw. 6 des Gehäuses hineinragen. Die Nabe Io des Doppelsperrades
9 ist nach dem einen Gehäuseteil 6 hin stark verlängert ausgebildet und besitzt
ein Innengewinde. Auf dem Ende des verlängerten Nabenteils ist ein Zahnrad 29 aufgekeilt,
welches mit einem auf der Welle I8 aufgekeilten Antriebsritzel I9 im Eingriff steht.
Die Welle I8 ist im Gehäuseteil 6 in einem Lager 2o gelagert. Die Nabe Io dies in
axialer Richtung unverschieblichen Doppelsperrades 9 erfaßt mit ihrem Innengewinde
eine Schraubenspindel 2I, auf deren im Gehäuseteil 5 liegenden Ende ein kegelstumpfförmiger
Anlaufkörper 22 fest angeordnet ist. Dieser ist durch eine an ihm befestigte, quer
zur Kegelachse sich erstreckende und in einen Längsschlitz 24. des Gehäuseteils
5 vorragende Leiste 23 undrehbar, aber in axialer Richtung verschieblich geführt.
Auf dem anderen im Gehäuseteil 6 sich befindenden Ende der Schraubenspindel 2I ist
eine Planscheibe 25 befestigt. Zwischen dem Doppelsperrad 9 und dem Zahnrad 29 ist
ein zweiter kegelstumpfförmiger Anlaufkörper 26 auf der Nabe Io mit Spiel längs
verschiebbar gelagert. Auf seiner dem Zahnrad 29 zugekehrten Stirnseite trägt der
Anlaufkörper 26 mehrere in axialer Richtung vorstehende Fühlstifte 27, welche durch
entsprechende Bohrungen 28 im Zahnrad 29 mit Spiel hindurchgeführt sind.
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Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Die Verstellbewegung
eines nicht dargestellten Reglers, die über das Abtriebsritzel I9 und dessen Welle
I8 auf ein nicht dargestelltes Verstellglied übertragen werden soll, wird zunächst
auf das Ritzel I, beispielsweise in Pfeilrichtung übertragen. Das Ritzel I treibt
das Zahnrad 4 an, und die federbelastete Sperrklinke II rastet sperrend in die ihr
zugeordnete Verzahnung des Doppelsperrades 9 ein. Der nunmehr als Mutterkörper wirkende,
aus der mit Innengewinde versehenen Nabe Io, dem Doppelsperrad 9, dem Anlaufkörper
26 und dem Zahnrad 29 bestehende Teil wird mit dem Zahnrad 4 gedreht, so daß das
Zahnrad 29 über das Abtriebsritzel I9 die mit dem nicht dargestellten Verstellglied
in Wirkverbindung stehende Welle I8 antreibt. Die Schraubenspindel 2I wird, linksgängiges
Gewinde vorausgesetzt, infolge der Drehbewegung des Mutterkörpers in Richtung auf
den Gehäuseteil 5 hin verschraubt, so daß sich die Planscheibe 25 den Fühistiften
27 des Anlaufkörpers 26 nähert. Sobald die Planscheibe 25 gegen die Fühlstifte 27
stößt, verschiebt sie den Anlaufkörper 26 in Richtung auf .den Anschlag 15 der federbelasteten
Sperrklinke i i hin. Der Anschlag 15 beginnt auf der Ke-gelmantelfläche des Anlaufkörpers
26 abzugleiten, und die Sperrklinke i i wird dabei ausgeklinkt. Die federbelastete
Sperrklinke 12 kann nun auf zier ihr zugeordneten Verzahnung des Doppelsperrades
9 frei abgleiten. Die Übertragung der Verstellbewegung des Reglers ist somit nach
der einen Seite hin beendet.
Bei Umkehr der Drehbewegung der Welle
2 rastet die Sperrklinke I2 sperrend ein. Der Mutterkörper wird jetzt in umgekehrter
Richtung mitgenommen und die Schraubenspindel 2I in Richtung auf den Gehäuseteil
6 hin verschraubt, und zwar so lange, bis der Anlaufkörper 22 gegen den Anschlag
I6 der Sperrklinke I2 anläuft und die Sperrklinke I2 ausgeklinkt wird.
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Während dieser Bewegung der Schraubenspindel 2I hat sich die Planscheibe
25 von den Fühlstiften 27 des Anlaufkörpers 26 unter dem Druck der federbelasteten
Sperrklinke II entfernt und ist wieder in ihre Ausgangslage zurückgekehrt. Die Sperrklinke
II wird durch den Druck der Feder I3 wieder auf ihre bei diesem Drehsinn nicht sperrend
wirkende Verzahnung des Doppelsperrades 9 gedrückt und kann bei Umkehr der Übertragung
wieder sperrend einrasten.
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Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausführungsform ist die Arbeitsweise
ähnlich. Die über das Klinkengesperre 9, II, I2, I3, I4 angetriebene Schraubenspindel
4I ist ungefähr bis zur Hälfte mit Gewinde versehen. Der Anlaufkörper 42 ist auf
dem mit Gewinde versehenen Teil der Schraubenspindel 4I im Gehäuseteil 5 urdrehbar,
jedoch axial verschieblich angeordnet und besitzt zum Unterschied von dem Anlaufkörper
22 nach Abb. I einen nabenartigen Fortsatz 3o. Der andere im Gehäuseteil 6 untergebrachte
Anlaufkörper 46 ist mit dem gewindelosen Teil der Spindel 4I drehbar und axial verschieblich
verbunden. Die Verbindung dieses Anlaufkörpers mit dem gewindelosen Teil der Spindel
erfolgt beispielsweise über eine in einer Längsbohrung der Spindel 4I geführte Stange
3I, welche an ihrem einen Ende eine Anlaufscheibe 32 trägt und deren anderes Ende
in den Mittelteil 34 eines durch eine Querbohrung des Anlaufkörpers 46 hindurchgetriebenen
Bolzens 33 beispielsweise eingeschraubt ist. Der gewindelose Teil der Spindel besitzt
an dieser Stelle einen Längsschlitz 35, in welchem der Bolzen 33 geführt ist und
durch den die axiale Verschiebung des Anlaufkörpers 46 auf dem gewindelosen Teil
der Spindel begrenzt wird.
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Wird die Spindel über das Klinkenigesperre angetrieben, so wird, entsprechend
der Gewindeart, beispielsweise der Anlaufkörper 42 nach einwärts gezogen, und zwar
so lange, bis er gegen den, zapfenartig vorspringenden Anschlag I6 der Sperrklinke
I2 anläuft und die federbelastete Sperrklinke I2 ausklinkt. Bei umgekehrter Antriebsrichtung
der Spindel 4I bewegt sich der Anlaufkörper 42 nach auswärts, läuft schließlich
gegen die auf dem Ende der Stange 3I befestigte Anlaufscheibe 32 an und bewirkt,
daß der im Gehäuseteil 6 befindliche, über den Bolzen 33 mit der Stange 3I verbundene
Anlaufkörper 46 in Richtung auf den Anschlag I5 auf dem gewindelosen Teil der Spindel
so lange verschoben wird, bis der Anschlag I5 auf seiner Kegelmantelfläche abgleitet
und die Klinke II ausgeklinkt wird.
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Beim Gegenstand der Erfindung können auch mehrere Sätze von Sperrklinken
verwendet werden. Ferner ist es ohne weiteres möglich, den Begrenzungsbereich dieser
Einrichtung veränderbar bzw. einstellbar zu machen. Zu diesem Zweck brauchen bei
der Einrichtung nach Abb. I beispielsweise nur die Planscheibe 25 sowie der Anlaufkörper
22 auf der Spindel nachstellbar angeordnet zu werden. Dabei können für Feineinstellungen
auch zusätzliche Bohrungen am größten Umfang des kegelstumpfförmigen Anlaufkörpers
22 zur Aufnahme des Anschlages 23 vorgesehen werden.