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Verstelleinrichtung, insbesondere für Ausleger von Baggern oder sonstigen
Fördergeräten Zum Verstellen schwerer Ausleger an Baggern oder sonstigen Fördergeräten,
z. B. zum Heben und Senken oder zum seitlichen Schwenkenvon Schaufelradauslegern,
verwendet man, sofern Seilzüge nicht in Frage kommen, Spindel- oder Zahnstangentriebwerke.
Das bei solchen starren, formschlüssig ineinandergreifenden Kraftübertragungsgliedern
vorhandene Spiel ist aber nachteilig, besonders im Hinblick: darauf, daß die Zahnstangen
und Spindeln, da sie nicht beliebig lang ausgeführt werden können, in der Nähe der
Schwenkachse an dem Ausleger angreifen müssen, so daß sich an der Auslegerspitze
wegen des großen Übersetzungsverhältnisses das Zahnspiel in unerwünscht starkem
Maße auswirkt. Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil in erster Linie dadurch,
daß auf den zu verstellenden Körper außer dem Verstellantrieb das Triebwerk eines
Durchzugsmotors, und zwar entgegengesetzt zu dem Verstellantrieb und mit geringerer
Kraft als dieser, einwirkt, daß ferner das Triebwerk des Verstellantriebes sowie
das Triebwerk des Durchzugsmotors je eine vorzugsweise auf der Welle des betreffenden
Motors sitzende Bremse aufweisen und daß die beiden Bremsen selbsttätig das Triebwerk
des Verstellantriebes sowie das Triebwerk des Durchzugsmotors blockieren, wenn der
Verstellantrieb stillgesetzt wird. Dabei steht der Durchzugsmotor zweckmäßig unter
dem Einfluß eines
Umschalters, der dann, wenn beim Verstellantrieb
die Zahnflankenanlage wechselt, selbsttätig die Wirkungsrichtung des Durchzugsmotors
umkehrt.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
ein Zahnstangenantrieb in Schrägansicht-schematisch dargestellt.
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Die Zahnstange i dient beispielsweise zum Heben und Senken eines Schaufelradauslegers
und greift zu diesem Zweck mit ihrem nicht dargestellten oberen Ende an dem Ausleger
an. Sie ist auf ihren beiden Schmalseiten mit je einer Zahnstangenverzahnung 2,
3 versehen, in welche zwei Ritzel 4,5 des Verstellantriebes eingreifen. Der Tragrahmen
6 des Verstellantriebes ist derart gelagert, daß er um eine zu den Achsen der Ritzel
4., 5 parallele Achse 7 schwingen kann. Hierdurch wird ein Äusgleich geschaffen,
der bewirkt, daß die beiden Ritzel immer mit gleicher Kraft auf die @ Zahnstange
wirken. Zum Antrieb der Ritzel 4, 5 dient der Hauptmotor g, der über ein Planetengetriebe
und eine Rutschkupplung io ein Ritzel ii antreibt. Dieses steht einerseits im Eingriff
mit einem Zahnrad 12, das auf der Welle 13 des Ritzels 4 sitzt. Andererseits kämmt
das Ritzel i i mit einem gleich großen Ritzel 14, das mit einem Zahnrad 15 im Eingriff
steht. Dieses hat den gleichen Durchmesser wie das Zahnrad 12 und sitzt auf der
Welle 16 des Ritzels 5. Durch dieses Triebwerk werden die beiden Ritzel 4, 5 so
angetrieben, daß sie in gleichem Sinne auf die Zahnstange i wirken.
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Die Zahnstange i steht außerdem unter dem Einfluß des Durchzugsmotors
17. Dieser treibt über eine Rutschkupplung 18 und ein Ritzel i9 unter Vermittlung
zweier Zahnräder 2o, 21 und eines Zwischenritzels 22 zwei Ritzel 23; 24 an, die
mit den Verzahnungen 2, 3 der Zahnstange i kämmen. Der Durchzugsmotor und das zugehörige
Triebwerk sind auf einem Tragrahmen 25 angeordnet, der um eine zu den Achsen der
Ritzel 23, 24 parallele Achse 26 schwingt.
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Der Durchzugsmotor 17 wirkt jeweils im entgegengesetzten Sinn,wie
der Hauptmotor 9 auf die Zahnstange ein. Wenn also der Motor 9 beispielsweise in
einem solchen Sinn umläuft, daß die Zahnstange i nach unten bewegt wird, übt der
Durchzugsmotor 17 auf die Ritzel 23,24 ein Drehmoment aus, das die Zahnstange nach
oben zu drücken sucht. Da der Durchzugsmotor schwächer ist als der Hauptmotor 9,
wird die Zahnstange i entgegen der von ihm ausgehenden Wirkung nach unten bewegt.
Hierdurch wird verhindert, daß beim plötzlichen Auftreten einer innerhalb gewisser
Grenzen liegenden Kraft, die im Sinne der augenblicklichen Verstellbewegung auf
die Zahnstange wirkt, infolge des Zahnspiels ein Wechsel der Zahnflankenanlage eintritt.
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Der Durchzugsmotor 17 steht unter "dem Einfluß eines Umschalters 27,
der selbsttätig bewirkt, daß dann, wenn beim Verstellantrieb die Zahnflankenanlage
wechselt, die Wirkungsrichtung des Durchzugsmotors umgekehrt wird. Ein derartiger
Wechsel der Zahnflankenanlage kann eintreten, wenn sich die Antriebsrichtung des
Hauptmotors 9 umkehrt, oder auch, wenn auf die Zahnstange i von außen her eine in
der jeweiligen Verstellrichtung wirkende Kraft ausgeübt wird, die so groß ist, daß
sie eine -Beschleunigung der Zahnstange über die Umfangsgeschwindigkeit der Ritzel
4, 5 hinaus hervorruft.
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Zur Betätigung des Umschalters 27 dient ein Hebel 28, der die Drehmomentstütze
des zwischen dem Hauptmotor und der Überlastkupplung io befindlichen Planetengetriebes
bildet. Der Hebel 28 ist starr verbunden mit dem Sphärenrad 29 des Planetengetriebes.
Die mit diesem im Eingriff stehenden Planetenräder 3o sitzen auf einem Steg 31,
durch den der Antrieb auf die Überlastkupplung io weitergeleitet wird. Das Sonnenrad
32 sitzt auf der Welle 33 des Hauptmotors. Der Hebel 28 ist andererseits durch eine
Stange 34 mit dem Hebel 35 des Schalters 27 verbunden. Wenn der Motor 9 in dem Sinne
umläuft, welcher der Bewegung der Zahnstange i nach unten entspricht, wird der Hebel
28 unter dem Einfluß des auf das Sphärenrad 29 wirkenden Reaktionsmomentes
- das vom Motor g aus gesehen dann imUhrzeigersinn wirktin Anlage an einem Anschlag
36 gehalten. Dies entspricht einer solchen Einstellung des Umschalters 27, die bewirkt,
daß der Durchzugsmotor 17 auf die Zahnstange i im Sinne einer Bewegung nach oben
einwirkt. Wenn die Drehrichtung des Hauptmotors 9 umgekehrt wird, entsprechend einer
Verstellung der Zahnstange i nach oben, kehrt sich auch das auf das Sphärenrad 29
wirkende Reaktionsmoment um, und der Hebel 28 wird in die mit strichpunktierter
Linie dargestellte Lage bis zum Anliegen an einem zweiten Anschlag 36 geschwenkt.
Durch diese Bewegung wird der Umschalter 27 betätigt; vgl. die durch eine strichpunktierte
Linie angedeutete Stellung des Schalterhebels 35. Infolgedessen wird die Wirkungsrichtung
des Durchzugsmotors umgekehrt, so daß dieser nunmehr auf die Zahnstange i im Sinne
einer Bewegung nach unten einwirkt.
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Der Umschalter, der die Wirkungsrichtung des Durchzugsmotors umkehrt,
kann statt auf mechanischem Wege, z. B. statt mittels der Drehmomentstütze 28, auch
in Abhängigkeit von Änderungen elektrischer Größen beim Hauptmotor g betätigt werden.
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Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung für solche Geräte, die
bei feststehendem Ausleger arbeiten, wobei also die auf den Ausleger wirkende Verstelleinrichtung
während des Arbeitsvorganges stillsteht, und wobei es darauf ankommt, daß der Arbeitsausleger
unbeeinflußt durch das Zahnspiel der Verstelleinrichtung während des Arbeitens eine
ganz bestimmte Einstellung in der Höhenrichtung beibehält. Dies gilt vor allem für
Schaufelradbagger in Wippenkonstruktion, bei denen sichergestellt sein muß,- daß
die seitlichen Schwenkbewegungen der das Schaufelrad tragenden Wippe ohne ein dem
Zahnspiel der Verstelleinrichtung entsprechendes Bewegen des Schaufelrades nach
oben oder unten erfolgen. Besonders beim Putzen und Planieren des Baggerplanums
mit dem Schaufelrad sind Bewegungen des Schaufelrades
in lotrechter
Richtung, wie sie bisher durch das Zahnspiel der Verstelleinrichtung hervorgerufen
werden konnten, unerwünscht.
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Damit dieser Übelstand mit Sicherheit vermieden wird, sind gemäß der
Erfindung nicht dargestellte Bremsen vorgesehen, die beim Stillstand der Verstelleinrichtung
sowohl das Triebwerk des Verstellantriebes als auch das Triebwerk des Durchzugsmotors
blockieren. Diese Bremsen, die beide für die gleiche Bremskraft ausgelegt und zweckmäßig
auf den Wellen der Motoreng und 17 angebracht sind, bewirken, daß die durch das
Gegeneinanderwirken der Motoreng und 17 erzeugte Verspannung zwischen den Ritzeln
4,5 bzw. 23,24 und den Zahnstangenverzahnungen 2, 3 auch nach Ausschaltung des Verstellantriebes
aufrechterhalten wird.
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Diese Bremsen verhindern daher mit gleicher Kraft eine dem Zahnspiel
entsprechende Bewegung der Zahnstange i und damit des Auslegers in der einen oder
anderen Richtung. Der Ausleger wird daher in der einmal eingestellten Lage starr
festgehalten.
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Da es unter Umständen schwierig ist zu erreichen, daß die beiden Bremsen
immer genau gleichzeitig eingeschaltet werden, kann man, um bestimmte, voraussehbare
Verhältnisse zu bekommen, dafür sorgen, daß selbsttätig eine der beiden Bremsen
mit einer geringen Voreilung vor der anderen einfällt.
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Die Rutschkupplungen io und 18 werden beim Auftreten einer Überlast
an dem Arbeitsausleger wirksam. Die Erfindung kann statt bei Zahnstangenantrieb
z. B. auch bei Spindelantrieb angewendet werden.