DEM0022618MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 2. April 1954 Bekanntgemacht am 28. Juni 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Schrämmaschine mit schwenkbar gelagertem Schrämarm, auf dessen Schwenkachse ein mit einem umschaltbaren Antrieb zusammenarbeitendes, verzahntes Schwenkrad angeordnet ist. Es ist bekannt, dieses verzahnte Schwenkrad durch hochtourige Motore, z. B. Flüssigkeitsdrehkolbenmotore, über ein mehrstufiges, Übersetzungsgetriebe anzutreiben. Bei einem derartigen Antrieb sind ' besonders ausgebildete Kupplungen, Steuervorrichtungen und Schaltelemente zuir Umkehr der Drehrichtung vorzusehen.

Für den Antrieb von Schrämmaschinenwinden hat man bereits vorgeschlagen, Klinkengetriebe zu verwenden, welche von parallel zueinander angeordneten hydraulischen Zylindern unter Zwischenschaltung eines komplizierten Hebelgestänges angetrieben werden. Bei einer bekannten Ausführungsform sind zwei in derselben Drehrichtung wirksame Sperrklinken vorgesehen, welche auf diametral gegenüberliegendein, Seiten in ein auf der Welle der Schrämmaschinenwinde angeordnetes Sperrad eingreifen. Man hat auch bereits vorgeschlagen, bei Sperrklinkengetrieben für Schrämmasehinenwmden Abdeckschilde vorzusehen, die das Eingreifen der Sperrklinken in das Sperrad auf einem einstellbaren Umfangsbereich desselben verhindern. Abgesehen davon, daß es sich bei den

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vorbekannten Ausführungsformen um verhältnismäßig komplizierte Vorrichtungen handelt, die einen verhältnismäßig großen Raumbedarf aufweisen, was bei den beengten Strebverhältnissen als nachteilig¹ anzusehen, ist, ist durch die vorbekannten Klinkengetriebe jeweils nur eine Kraftübertragung in einer Drehrichtung des mit dem Sperrad gekuppelten Getriebeelementes möglich. Derartige bekannte Sperrklinkengetriebe sind daher für das Verschwenken dies Schrämarms einer Schrämmaschine ungeeignet, da dieser bekanntlich in beiden Drehrichtungen schwenkbar sein muß..

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, für das Verschwenken des Schrämarmes einen langsam arbeitenden, jedoch eine große Kraft erzeugenden, durch Druckmedien, insbesondere Öl, beaufschlagten Antrieb zu verwenden, der unter Vermeidung von Zwi,schengetrieben unmittelbar auf das Schwenkrad einwirkt und ein Verschwenken des Schrämarmes in beiden Schwenkrichtungen gestattet. Eine vorteilhafte Lösung der vorstehenden Aufgabe besteht erfindungsgemäß in der Kombination folgender Merkmale:

a) Das Schwenkrad besitzt eine für beide Drehrichtungen, geeignete Verzahnung, welcher außer zwei gegenläufig gerichteten, Antriebsklinken eine Gegenklinke zugeordnet ist, welche im Wechseltakt mit der jeweils in die Verzahnung im Drehsinn angreifenden Antriebsklinke gesteuert ist; ferner sind dem Schwenkrad auf seiner Achse, zwei relativ zueinander und zum Schwenkrad drehbare Hebel zugeordnet, von welchen der eine über einen doppeltwirkenden, druckmittelbeäufschlagten Zylinder schwingend antreibbar ist und die mit der Verzahnung des Schwenkrades zusammenarbeitenden Antriebsklinken besitzt, während, der andere Hebel mit einer feststellbaren Verstellvorrichtung verbunden ist und Abdeckschilde trägt, welche zwischen dem Schwenkradumfang und den Antriebsklinken des Schwinghebels einschiebbar sind derart, daß während des Zusammenwirkens der einen Klinke mit dem Schwenkrad die andere Klinke auf dem Rücken eines Abdeckschildes gleitet.

b) Die Gegenklinke, der doppeltwirkende Antriebszylinder und die Verstellvorrichtung sind von einem vom Druckmittel des Antriebszylinders beaufschlagten Leitungssystem mit eingebauten Steuervorrichtungen solcher Art verbunden, daß einerseits von dem Antriebszylinder mit Beginn des Arbeitshubes und etwa für die Dauer desselben die Gegenklinke des Schwenkrades ausgelöst und andererseits mit der Umschaltung der Verstellvorrichtung und dem Wechsel der zum Eingriff gelangenden Antriebsklinke die Auslösebewegung der Gegenklinke auf den anderen, d. h. dem ersteren gegenüber entgegengesetzten Hub des Kolbens im Arbeitszylinder verlegt wird.

Für den Antrieb , des Schwinghebels wird vorzugsweise ein solcher Zylinder verwendet, der in der Schwenkradebene schwingend zwischen dem Schwinghebel und einer als festes Stützlager dienenden Gelenkachse gelagert ist. Die Gelenkachse selbst wird mit Steuerkanälen versehen, die mit Anschlußkanälen, die in dem die Achse umschließenden -Zylinderkopf vorgesehen sind, zusammenarbeiten. Die Schaltung erfolgt selbsttätig in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Zylinders, so daß die beiden Endkammern des doppeltwirkenden Zylinders fortlaufend wechselweise beaufschlagt werden, solange unter Druck stehendes Treibmittel zugeführt wird. Zweckmäßig wird ein Antriebszylinder mit Differentialkolben verwendet, wobei die kleinere Kolbenfläche ständig an die Druckmittalleitung angeschlossen wird. Beim Umschalten der Steuerkanäle erfolgt in diesem Fall nach dem Beaufschlagen der großen Kolbenfläche eine ■ Entlastung der zugeordneten Zylinderkammer, so daß der.ständig auf die kleine Kolbenfläche wirkende Druck eine Zurückbewegung des Kolbens herbeiführt. In dem Zylinderkopf und der Schwenkachse können auch alle weiteren Steuer- und Anschluß leitungen vorgesehen werden, welche in Verbindung mit der Gegenklinke und einem besonderen kleinen, doppeltwirkenden Zylinder für die Betätigung der Verstellvorrichtung stehen. Das Medium, z. B. Drucköl, kann von einer kleinen Pumpe geliefert werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, von einer für andere Zwecke auf der Schrämmaschine vorgesehenen Pumpe einen Teilstrom des umgewälzten Mediums abzuzweigen. Die Steueriarmaturen, insbesondere die Schaltventile sind leicht zugänglich an dem Maschinenkörper bzw. Gehäuse vorzusehen. Es genügt für sämtliche Schaltvorgänge ein Steuergehäuse, an welchem die zur Verstellvorrichtung und die zum Antriebszylinder führenden Leitungen angeschlossen sind.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι zeigt eine Schrämmaschine in Draufsicht;

Fig. 2 ist ein waagerechter Schnitt durch den mit Schwenkantrieb 'ausgerusteten vorderen Maschinenteil;

Fig. 3 ist ein senkrechter Längsschnitt zur Fig. 2;

Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV der

Fig. 3;

Fig. 5 und 6 zeigen Querschnitte durch die Gelenkachse des Antriebszylinders, wobei die Steuerkanäle schematisch angedeutet sind.

In dem vorderen Gehäuseteil 1 der Schrämmaschine ist der Schrämrahmen 2 um die Achse 3 schwenkbar gelagert. Die Achse 3 ist als Hohlzylinder ausgebildet und dient zur Lagerung der Welle 4, welche an dem einen Ende das Zahnrad 5 trägt, welches über die vorgeschalteten Zahn- und Kegelräder von einem nicht dargestellten, im Schrämmaschinen teil untergebrachten Motor angetrieben wird. Das andere Ende der Welle 4 trägt ein Kettenrad 6 zum Antrieb der in dem Schrämarm 2 geführten Schrämkette.

Auf der Hohlachse 3 ist ein verzahntes Schwenkrad 7 gelagert, welches über seine Nabe 8 , mit dem Schrämrahmen 2 gekuppelt ist derart, daß die Drehbewegungen des Schwenkrades 7 auch auf

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diesen Schrämrahmen 2 übertragen werden. Auf der Achse 3 sind außerdem die beiden mehrarmigen Hebel 9 und 10 relativ zueinander und zum Schwenkrad drehbar gelagert. Der Hebel 9 besitzt an den Enden federbelastete Antriebeklinken 11, welche etwa diametral gegenüberliegen und gegenläufig zueinander auf den Zapfen 12 gelagert sind. Das eine Hebelende ist mit der Kolbenstange 13 des Zylinders 14 gekuppelt. Der Zylinder ist auf der Achse 15 gelenkig abgestützt. In der Achse 15 sind später beschriebene Steuerkanäle vorgesehen, in welche Anschlußleitungen münden. In dem Zylinder 14, und z\var besonders in dessen'Kopf 16, sind gleichfalls Kanäle vor-

!5 gesehen, von welchen das Druckmedium mindestens einem Raum des Arbeitszylindiers zugeführt oder zu weiteren nachgeschalteten Hilfsvorrichtungen geführt wird. Der in dem Zylinder 14 angeordnete Kolben ist als Differentialkolben ausgebildet, Die der kleinen Kolbenfläche zugeordnete Endkammer des Zylinders ist ständig an die Druckmittel leitung angeschlossen. Bei der Be-

, aufschlagung des Zylinders führt der Hebel 9 eine schwingende Bewegung aus, wobei eine der Klinken 11 in die Verzahnung des Schwenkrades 7 eingreift. Während des Arbeitshubes des Zylinders, wobei von der Kolbenstange 13 über die Antriebsklinke 11 das Rad 7 gedreht wird, wird die gleichfalls durch Druckmittel belastete Gegenklinke 17 zurückgezogen. Die Steuerung des Druckmittels für diese Gegenklinke erfolgt von dem Zylinder 14 über ein Mehrwegeventil, z. B. einen Drehschieber 24. Bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens bzw. Kolbenstange 13 gleitet die Klinke über die Verzahnung des Rades 7·;· da mit der Änderung der Beaüfschlagungsrichtung durch den Zylinder 14 die Gegenklinke derart belastet wird, daß sie in die Verzahnung eingreift und das Rad 7 sperrt. Für die Umsteuerung des Druckmediums für den Zylinder 14 selbst und für die Gegenklinke können an sich bekannte, selbsttätig arbeitende Steuerungen vorgesehen werden.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besitzt der Schwinghebel 9 in entgegengesetzter Richtung wirksame Antriebsklinken 11, so daß jeweils eine außer Eingriff gehalten werden muß. Für diesen Zweck ist der Hebel 10 mit Abdeckschilden 18 ausgerüstet, die in Umfangarichtung derart gegeneinander versetzt sind, daß während des Eingriffs der einen Antriebsklinke 11 die andere Antriebsklinke auf dem Rücken eines Abdeckschildes gleitet. Der Hebel 10 besitzt ein Zahnsegment 19, in welches ein weiteres Zahnsegment 20 eingreift, das um die Achse 21 drehbar ist. An den Hebelarm 22 jenes Zahnsegmentes 20 greift der Kolben eines kleinen Druckmittelizylinders 23 an. Dieser Zylinder ist gleichfalls auf einer Achse 25 schwenkbar gelagert. Eine Unterbringung von Steuerkanälen in dieser Achse 25 ist nicht erforderlich. Bei der Beaufschlagung des Zylinders nach der einen oder der anderen Richtung wird das Zahnsegment 20 in entsprechender Weise geschwenkt und dadurch jeweils eines von den beiden Schilden 18 in den Arbeitsbereich einer Antriebsklinke 11 geschwenkt. Der Zylinder 23 bleibt beaufschlagt und sichert die Stellung des Hebels 10. Soll der Schrämarm 2 nunmehr in entgegengesetzter Richtung geschwenkt werden, dann wird der Zylinder 23 umgesteuert und dadurch auch der Hebel 10 geschwenkt, wodurch die vorher ausgerückte Antriebsklinke nunmehr in Eingriffsstellung gebracht wird.

Da zur Erzielung der Rechts- oder Linksdrehung des Schwenkarmes bzw. des Rades 7 nur ein Antriebszylinder 14 vorgesehen ist, welcher bei Einschaltung der einen Antriebsklinke drückend, jedoch bei Einschaltung der anderen Antriebsklinke ziehend arbeitet, muß die Beaufschlagung der Gegenklinke 17 gleichfalls mit dem Schwenken des Hebels 10 bzw. des Zahnsegmentes 20 umgeschaltet werden. Die Umschaltung wird unmittelbar von dem kleinen Zylinder 23 eingeleitet, beispielsweise derart, daß von der Kolbenstange dieses Zylinders 23 ein Mehrwegeventil, z. B. ein Drehschieber 24, verstellt wird, durch welchen die Durchflußrichtung in den beiden zu der Gegenklinke führenden Leitungen umgeschaltet wird. Die periodische Schaltung der Gegenklinke in Abhängigkeit von dem Arbeitshub der jeweiligen Antriebsklinke 11 bleibt dem Zylinder 14 vorbehalten. Schaltungen, welche die vorgenannten go verschiedenen Umsteuerungen der Durchflußrichtung des Druckmediums zur Gegenklinke 17 erfüllen, lassen sich in verschiedener Weise verwirklichen. Eine Möglichkeit für die Anordnung der Steuerleitungen ist in Fig. 2 der Zeichnung angedeutet.

Die Abmessungen für den Zylinder 14 können klein gehalten werden. Trotzdem wird entsprechend dem aufgewendeten Druck eine hohe Kraft auf das Schwenkrad 7 und damit auf den Schrämarm 2 übertragen. Infolge des Fehlens besonderer mehrstufiger Übersetzungen erfordern die sämtlichen Teile dieses hydraulisch arbeitenden Schwenkgetriebes für ihre Unterbringung nur einen verhältnismäßig geringen Raum, was gerade im Hinblick auf den Raummangel bei den im Grubenbetrieb verwendeten Schrämmaschinen von erheblichem Wert ist.

Der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gewählte Aufbau der Steuerung ist folgender: n₀

Das Druckmedium wird über die Leitungen 26 zugeführt und gelangt von hier gleichzeitig in das Steuergehäuse 27 und in die kleine Zylinderkammer des Zylinders 14. Die letztere bleibt ständig belastet. Der Steuerhebel 28 einschließlich n₅ 28_fl wird beispielsweise für die Linksschwenkung in die L-Stellung geschwenkt. Das Druckmittel gelangt hierbei über die Leitung 29 und den in der Gelenkachse 15 angeordneten. Kanal 29,, und den im Zylinderkopf vorgesehenen Kanal 30 hinter die große Kolbenfläche des Kolbens im Arbeitszylinder 14. Gleichzeitig gelangt das Druckmittel ,über den Kanal 31 und die Leitung 32 und den Drehschieber 24, ferner die Leitung 33 zur Gegenklinke. Die Gegenklinke ist auf einem Kolben derart geführt, daß eine vordere und hintere Zylinderkammer ge-

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bildet ist. Durch die Belastung der hinteren Kammer in der Gegenklinke wird diese aus der Verzahnung des Schwenkrades herausgezogen. Der Kolben des Arbeitszylinders 14 bewegt sich in Richtung des Pfeiles x. Am Ende des Kolbenhubes hat der Zylinder infolge seiner Schwenkbewegung die Stellung gemäß Fig. 5 eingenommen. Der Kanal 30 ist hierbei von dem Zuleitungskanal 2o,_e getrennt, dagegen wird der Kanal 34 an, den. Kanal 35 angeschlossen, welcher in die Rücklaufleitung 36 mündet, die zu dem Steuergehäuse 27 führt. Die Leitung 37 führt zum Sammelbehälter. Während der Beaufschlagung der Gegenklinke über die Leitung 33 erfolgt über die Leitung¹38, über den Drehschieber 24 und' die Leitung 39 die Rückleitung des Mediums zum Kanal 35, gleichfalls über das Steuergehäuse 27 zu dem Ölbehälter. Bei der zuvor bereits genannten Stellung des Arbeitszylinders gemäß Fig. 5 ist der Kanal 2o._c über den Kanal 40 an die Leitung 38 angeschlossen, so daß die Gegenklinke 17 wieder zum Einrasten in das Schwenkrad gebracht wird. Nunmehr bildet die Leitung 33 die Rücklaufleitung, wobei das Druckmedium über den Steuerkanal 31 und den Kanal 30 dem Zylinderraum des Antriebszylinders 14 zufließt und von hier über die Leitung 34 zur Leitung 35 abfließt. Der Kanal 35 ist über die Leitung 36 und das Steuergehäuse 27 mit der Leitung 37, die zum Ölsammelbehälter führt, verbunden.

Der Kolben im Arbeitszylinder 14 wird nun infolge der ständigen Belastung der Kolbenfläche entgegen der Pfeilrichtung χ zurückgedrückt, wobei der Zylinder in die Stellung nach Fig. 6 schwenkt und die Kanäle wieder in die Anfangsstellung umgesteuert werden und der zuerst beschriebene Strömungsvorgang des Druckmediums einsetzt.

Wird der Steuerhebel 28 in die i?-Stellung geschwenkt, so spielen sich dieselben Vorgänge ab, die zuvor beschrieben sind, nur ist die- Strömungsrichtung in den Kanälen umgekehrt. An de;r Schwenkrichtung des Schrämarmes ändert sich noch nichts.

Soll eine Rechtsschwenkung des Schrämarmes ■ herbeigeführt werden, dann wird der Steuerhebel 28_ß des Steuerschiebers 27_a aus der einen, gestrichelt dargestellten Stellung in die andere gestrichelt dargestellte Lage geschwenkt. Hierdurch wird das Druckmittel, welches zunächst über die Leitung 41 zu dem Zusatzzylinder 23 geführt wurde, nunmehr über die Leitung 42 zugeleitet, so daß der in dem Zylinder 23 befindliche Kolben, ausgefahren wird und dabei den Drehschieber 24 verstellt. 'Hierdurch erfolgt ein Wechsel in der Anschluß richtung der Leitungen 33 und 38. Mit dem Ausfahren des Kolbens des Zylinders 23 wird auch das Zahnsegment 20 geschwenkt, so- daß die bisher ausgeschaltete Antriebsklinke 11 zum Eingriff in das Schwenkrad, gebracht wird. Infolge dieses Wechsels der Durchfluß richtung in den Leitungen 33, 38 vermittels' des Drehschiebers 24 wird während der Beaufschlagung des, Kolbens des Antriebszylinders 14 (vgl. Richtung des Pfeiles x) die Gegenklinke 17 im Eingriff gehalten, während bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens des Antriebszylinders 14 die Gegenklinke ausgerastet wird.

Die beiden Steuergehäuse 27 und.27_o werden, bei der praktischen Ausführungisform vereinigt, und es wird durch ein einziges, in, dem Gehäuse vorgesehenes Steuerglied, und zwar auch mit Hilfe eines, einzigen Steuerhebels 28 bzw. 28_a die gesamte Schaltung bewirkt, wobei die bezüglich des Steuergehäuses 27 angedeutete L- und i?-Stellung des, Steuerhebels 28 einerseits die Einschaltstellung für den Antriebszylinder bedeutet, während gleichzeitig die Links- bzw. Rechtsschwenkung des Schrämarmes,, und zwar durch die entsprechende Beaufschlagung des Verstellzylinders festgelegt wird,

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Schrämmaschine mit schwenkbar gelagertem Schrämarm, auf dessen Schwenkachse ein mit einem umschaltbaren. Antrieb' zusammenarbeitendes verzahntes Schwenkrad, angeordnet ist, gekennzeichnet durch, die Kombination, folgender Merkmale:

   a) Das Schwenkradi (7) besitzt eine für beide Drehrichtungen geeignete Verzahnung, welcher außer zwei gegenläufig gerichteten Antriebsklinken, (11) eine Gegenklinke (17) zugeordnet ist, welche im Wechseltakt mit der jeweils in die Verzahnung im Drehsinn angreifenden. Antriebsklinke gesteuert ist; ferner sind auf dem Schwenkrad auf seiner Achse (3) zwei relativ zueinander und, zum S^chwenkrad drehbare Hebel (9, 10) zugeordnet, von welchen der eine über einen doppeltwirkenden, druckmittelbeaufschlagten Zylinder (14) schwingend antreibbar ist und die mit der Verzahnung des Schwenkrades (7) zusammenarbeitenden Antriebsklinken (11) besitzt, während der andere Hebel (10) mit einer feststellbaren Verstellvorrichtung (19, 20, 21, 22, 23) verbunden ist und Abdeckschilde (18) trägt, welche zwischen dem Schwenkradumfang und den Antriebsklinken (11) des Schwinghebels (9) einschiebbar sind derart, daß während des Zusammenwirkens der einen. Klinke (11) mit dem Schwenkrad (7) die andere Klinke (11) auf dem Rücken eines Ab deck Schildes (18) gleitet.

   b). Die Gegenklinke (17), der doppeltwirkende Antriebszylinder (14) und. die Ver-' Stellvorrichtung (19 bis 24) sind von einem vom Druckmittel des Antriebszylinders (14) beaufschlagten Leitungssystem mit eingebauten Steuervorrichtungen solcher Art verbunden, daß einerseits von dem Antriebszylinder (14) mit Beginn, des Arbeitshübes und; etwa für die Dauer desselben die Gegenklinke (17) des Schwenkrades ausgelöst und andererseits mit der Umschaltung der Verstellvorrichtung und dem Wechsel der zum Eingriff gelangenden Antriebsklinke die Auslösebewegung der

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   'Gegenkl'inke (17) auf den anderen, d. h. dem ersteren gegenüber entgegengesetzten Hub des Kolbens im Arbeitszylinder verlegt wiird.
2. 2. Schrämmaschine nach Anspruch 1, da-' durch gekennzeichnet, daß der Antriebszylinder (14) in der Schwenkradebene schwingend zwischen dem Schwinghebel (9) und einer als festes Stützlager dienenden Gelenkachse (15) gelagert ist, in welcher mindestens die Steuerkanäle vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Zylinders ein selbsttätiges Umschalten der Antriebsrichtung des im Zylinder geführten Kolbens herbeiführen.
3. 3. Schrämmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Antriehsklinken (11) oder Abdeckschilden (18) ausgerüsteten Hebel (9 bzw. 10) mehrarmig, vorzugsweise doppelarmig ausgebildet sind und daß die gegenläufig angeordneten Antriebsklinken und die zugehörigen Abdeckschilde etwa diametral gegenüberliegend an den Hebelenden befestigt sind.
4. 4. Schrämmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Abdeck-Schilden (18) ausgerüstete Hebel (10) einen zahnsegmentartigen Ansatz (19) besitzt, in welchen ein winkelhebelartig ausgebildetes Zahnsegment (20) eingreift, welches unter der Wirkung eines umschaltbaren Druckmittelzylindeirs (23) steht,
5. 5. Schrämmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, insbesondere Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben des Zylinders (23) der Verstellvorrichtung mit einem, in der zwischen Antriebszylinder (14) und Gegenklinke (17) vorgesehenen Zu- und Rücklauflei.tung angeordneten Mehrwegeventil, z.B. einem Drehschieber (24), verbunden ist, durch welchen die Durchflußrichtung der beiden Leitungen umsteuerbar ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 386 736, 443 918, 277, 833342; .

   britische Patentschrift Nr. 580 650.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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