DE1921252B2 - Schraubgetriebe fuer mechanisches stellzeug, insbesondere bremsluefter - Google Patents

Description

6. Schraubgetriebe nach einem der An- mel zu Massenwirkungen führt, die nicht mehr besprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß herrschbar sind. Außerdem haben eingehende, die Freilaufkörper der Freilaufkupplung (8) ei- oszillographische Beobachtungen ergeben, daß es mit nerseits an die Spindelkernbohrung (32) bcgren- den bisherigen Bauarbeiten der Verstellgeräte nicht zenden Fläche derselben, andererseits am Motor- 55 gelingt, die Neigung des bewegten Systems zum Aufwellenstirnzapfen (33) unmittelbar anliegen. treten von Schwingungen zu beseitigen, die auftreten,

7. Schraubgetriebe nach einem der An- sobald die anlaufenden Massen einen unteren Grenzsprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wert überschreiten. Diese Schwingungen sind des-Frcilaufkupplung (8) Frcilaufkörpcr aufweist, die halb höchst unerwünscht, weil erst ihr vollständiges durch Ausbildung nach Art der Nadeln eines Na- 60 Abklingen den Zeitpunkt bestimmt, der mit dem dcllagcrs im Verhältnis zum mittleren Üurchnies- Ende der Verstellbevvcgung zusammenfällt, beim ser des ihrer Aufnahme dienenden Raumes klein Bremslüfter also beim Stillstand der abzubremsenden sind. Geräteteile entspricht. Der Erfindung ist somit zur

8. Schraubgetriebe nach einem der An- Aufgabe zu setzen, nicht nur die umlaufenden Massprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die 65 sen sprunghaft zu verkleinern, sondern darüber hin-Frcilaufkupplung (8) am motorsciligen Ende aus überhaupt das Auftreten von Schwungmomenten einer Kugelumlaufspindel (12) vorgesehen ist, de- zu verhindern, deren Vernichtung nicht ohne Auftieren niolorabgewandtes Ende fliegend in einem ten von Schwingungen möglich ist. Die obenerwähn-

ten Dämpfungseinrichtungen leisten zwar auf diesem Wege bereits den Beitrag, das Auftreten von Schwingungen weitestgehend zu unterdrücken und praktisch auf ein Ausschwingen mit kleiner Amplitude zu beschränken, aber einen Einfluß auf die Größe der Massen haben naturgemäß Dämpfungseinrichtungen nicht, obschon sie die ihnen gestellte Problemstellung dadurch voll befriedigen, daß sie nicht nur in dem innerhalb des Gerätes selbst auftretenden Kräftefluß, sondern zwischen Gerät und zu verstellenden Teilen (Stellzeug oder Bremsgestänge) einerseits, anlagenfester Abstützung oder Aufhängung (Halterung) des Gerätes andererseits vorgesehen worden waren, wobei als Dämpfungsmittel hauptsächlich Reibungsfedern, Tellerfedem, Katarakte, Blöcke und Puffer aus Gummi oder anderen Elastomeren, Gummifedern, Schwingmetalle oder weitere bekannt Mittel der einschlägigen Technik Anwendung finden.

Ausgehend von der weiteren Erkenntnis, daß infolge eines zwar an sich bekannten, aber im Rahmen des bisherigen Einsatzes elektromechanischer Stellzeuge völlig neuartigen Aufbaues von Freilaufkupplungen der zur Unterbringung letzterer benötigte Raum auf ein bisher nicht verwirklichbares Kleinstmaß herabgezogen werden kann, kennzeichnet sich vorliegende Erfindung dadurch, daß. ausgehend von der eingangs erläuterten Art eines mechanischen Stellzcugcs. insbesondere eines Bremslüfter*, mit Halterung für das Gerät, Stillstandsclektromotor, Kugelumlaufspindelantrieb zur Umwandlung der Motorantriebsumlaufbewegung in die lineare Arbeitsbewegung eines Stößels mit von letzterem zu betätigendem Stellzeugglied, mit Freilaufkupplung und mit Stoßdämpfung; einrichtung zwischen Halterung und Stellzeugglicd. die Freilaufkupplung im Überdeckungsbereich zwischen stößelscitigem Ende der Motorwelle und motorseitigem Ende der Kugelumlaufspindel angeordnet ist und daß der Außendurchniesser des die Freilaufkörper umgebenden Motorwellen·- oder Kugelumlaufspindelendes im wesentlichen dem Gewindeaußendurchmesscr der Kugelumlaufspindel entspricht.

Zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens stehen dabei /wei grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten zur Verfugung.

Die erste Möglichkeit besteht darin, daß die Freilaufkupplung innerhalb eines Motorhohlwellenabschnittes und außerhalb eines im Querschnitt gegenüber dem Querschnitt der Spindel des Kugelumlaufspindeltriebes abgesetzten, im Hohlraum des Motorweilenabsclinittes aufgenommenen Spindclstirnzapfens vorgesehen ist.

Eine zweite Möglichkeit ist dadurch zu verwirklichen, daß die Freilaufkupplung innerhalb einer Kernbohrung der Spindel des Kugelumlaufspindeltriebes und außerhalb eines dem Querschnitt nach gegenüber dem Querschnitt der Motorantriebswelle abgesetzten, in der Spindclkernbohrung aufgenommenen Motorwcllcnstirnzapfens vorgesehen ist. Das kann noch dahin abgewandelt sein, daß die freilaufkupplung innerhalb des Spindelhohlraumes einer insgesamt als Hohlspindel ausgebildeten Spindel liegt.

Es liegt im Rahmen der ersten Möglichkeit, die Freilaufkörpcr der Freilaufkupplung einerseits an den Spindclstirnzapfen, andererseits an die innere Begrenzungsflächc des Motorhohlwellcnabsehnitles unmittelbar zur Anlage zu bringen.

Die in Betracht kommende, an sich bekannte Ausbildung der Freilaufkupplung kennzeichnet sich dadurch,"daß im Verhältnis zu ihrer Länge einen sehr geringen Querschnitt auf-veisende und demgemäß nach Art der Nadeln eines Nadellagers ausgebildete Freilaufkupplungskörper vorgesehen ^ind, so daß auf diese Weise der Raumbedarf der Freilaufkupplung praktisch auf einen kleinsten, gerade noch verwirklichbaren Wert herabgesetzt werden kann, wobei der weitere Vorteil entsteht, daß der Füllungsgrad des

ίο Freilaufes wesentlich besser ist als derjenige der bisher benutzten Freilaufkupplungen, deren im Verhältnis zu ihrer Länge großer Querschnitt entsprechend große Zwischenräume zwischen den Freilaufkörpern bedingte, so daß der Füllungsgrad wesentlich gerin-

ger und demgemäß die Zuverlässigkeit des Freilaufeingriffes schlechter war, als er erfindungsgemäß erreichbar ist.

Eine günstige Anordnung ergibt sich dadurch, daß die Freilaufkupplung am motorseitigen Ende einer

Kugelumlaufspindel vorgesehen ist, deren motorabgewandtes Ende fliegend in einem von umgebende!¹. Teilen des Gerätes gebildeten Hohlraum aufgenommen ist.

D'.e durch eine derartige Ausbildung der Freilaufkupplung erreichbare Abtrennung der kinetischen lMoiorläuferenergie von der Spindel hat in Verbindung mit der vorher erläuterten Ausbildung der Freilaufkupplung den Vorteil, daß praktisch kein Restdrehmoment mehr übertragen wird, das bei den bis zur Erfindung bekanntgewordenen Ausführungen in endlicher, durchaus nennenswerter Höhe vorhanden war. Die Dampfungsmittel, die in dem außerhalb und innerhalb des Gerätes auftretenden Krafifluß liegen, treten beim Einschalten des Motors, also

beim Lüften etwa einer Bremse, noch nicht in Wirkung, so daß dem Motorläufer ein Leerlastanlauf gewährt wird, womit der Motor stoßlos anläuft. Erst nach Leerlastanlauf des Motors tritt mit beginnender Axialbewegung der Spindel ein allmählich wachsender

Widerstand im Dämpfungsmittel auf, so daß die Feder (Bremsdruckfeder) im Verstellgerät stoßlos gespannt wird, bis sich ein Gleichgewichtszustand zwischen den durch die Dämpfungsmittel durchgeleitelen Kräften und den Gegenkräften der Feder bei Zusammendrückung letzterer einstellt. Während dieses Vorganges entspannen sich die weiteren zwischen Stellzeug und Gerät und/oder Halterung des Gerätes und Gerät vorgesehenen Dämpfungsmittel, so daß die Anlaufzeit des Motors gleich der Zeit der Entspannung der zuletzt genannten Dämpfungsmittel wird. Dabei nimmt beim Bremslüfter die Bremsduckkraft von dem im Motoranlaufzeitpunkt noch vorhandenen Größtwert auf den Wert Null ab, bis die vollständige Loslösung der Bremsbacken von der ab-

5S gebremsten Bremstrommel oder -scheibe eingetreten ist. Erst nach dieser Motoranlaufzeitspannc setzen sich Spindel bzw. durch Spindel und eine Spindclverläi.uerung gebildeter Stößel in Bewegung, und diese Bewegung dauert an, bis sich mit dem Stößel verbundcnc Teile an einen aus elastischen Stoffen bestehenden Stoßdämpfer anlegen, der zweckmäßig an der inneren Begrenzungsfläche des motorabgcwandten Abschlusses des Gerätes angebracht ist. Der Drchstromkäfigläufcr des Stillstandsmotor* bleibt dabei unter Spannung mit vollem Nennmoment s'ehen.

Die Einstellung des Stellzeuges, vorzugsweise also eines Bremsgestänges, ist dabei so gewählt, daß nach voller Verstellung des Stcll/euges bzw. bei Eintritt

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der vollen Bremsbackenfreiheit der Stößel beispiels- F i g. 2 stellt in vergrößerter Darstellung die Ausweise eines Bremslüfters völlig ausgefahren ist. Wenn bildung der Freilaufkupplung und die mit letzterer ein Bremsgestänge derart eingestellt ist, treten wäh- zusammenhängenden Teile der F i g. 1 dar, wobei die rend des gesamten Lüftungsvorganges in demselben Freilaufkupplung in einem hohl ausgebildeten Abkcinerlei Kräfte auf, trotzdem ist eine genügend 5 schnitt der Motorwelle untergebracht ist. Demgegengroße Verschleißreserve infolge der Vorspannung über zeigt

vorhanden, die darauf zurückgeht, daß, ausgehend F i g. 3 eine Austührungsmöglichkeit der Erfin-

von einem voll ausgefahrenen Stößel, die volle dung mit Unterbringung des Freilaufes in einer

Bremsbackenanlage eintritt, bevor der Stößel die bei Kernbohrung der Spindel;

Motoranlauf vorhandene Ausgangslage erreicht. io F i g. 4 entspricht der Ausbildung nach F i g. 3 mit

Diese Vorspannung ist von der außerdem noch vor- dem Unterschied, daß die gesamte Spindel als Hohl-

handenen Einbauvorspannung zu unterscheiden. spindel ausgebildet ist. Die

Wird die Spannung am Motor eines Bremslüfters ab- F i g. 5 bis 10 veranschaulichen die bisherigen und geschaltet, so beschleunigt, wie bereits dargelegt, die erfindungsgemäß auftretenden Verhältnisse an Hand Geräte- oder Bremsdruckfeder die Spindel in einer 15 der eingangs erwähnten Oszillogramme.
zur vorherigen Drehrichtung beim Lüften entgegen- Die in F i g. 1 dargestellte Ausbildung eines erfingesetzten Richtung und die mit ihre verbundenen dungsgemäß ausgebildeten Bremslüftgerätes zeigt, Teile, bis die Bremsbacken am zu bremsenden Teil daß dieser in an sich bekannter Weise einen Antriebsanliegen und dadurch die Stößelbewegung beendet motor aufweist, dessen Läufer mit 1 und dessen Anwird. Der Freilauf verhindert dabei eine Übertragung 20 triebswelle mit 2 bezeichnet ist. Die Motor- und der unter Umkehrung des Kraftflusses durch Ent- Läufenvelle 2 besitzt einen Abschnitt 3, der hohl ausspannung der Brems- oder Gerätefeder beschleunig- geführt ist. Am Außenumfang des Hohlwellenabten Teile zur Umwandlung der Drehbewegung in die schnittes 3 liegt ein Wälzkörperlager an, das als Ku-Axialbewegung auf den Motorläufer. Dadurch nun, gellager mit den Kugeln 4 ausgebildet ist. Der Innendaß erfindungsgemäß die Masse des Freilaufes auf as ring 6 des Wälzlagers umschließt unmittelbar den den überhaupt verwirklichbaren Kleinstwert vermin- Außenumfang des Hohlwellenabschnittes 3. Das gedert worden ist, reduziert sich auch die Masse der samte Wälzkörperlager ist in dem unteren Abschluß übrigen mit der Spindel umlaufenden Teile. Das ist des Gehäuses des Bremslüfters untergebracht, der vor allem der Innenring der durchweg benutzten außerdem den oberen Abschluß des Motors bildet. Wälzkörperlagerung der Spindel, da infolge der Sitz- 30 Der Hohlwellenabschnitt 3 bildet weiter das Außenbildung dieses Innenringes mittels des Außenkörpers gehäuse einer Freilaufkupplung 8, die dadurch innerdes Freilaufes eine unmittelbare Abhängigkeit des halb des Hohlwellenabschnittes 3 unterbringbar ist, Durchmessers des inneren Wälzkörperlagerringes daß ihre nicht dargestellten Freilaufkupplungskörper vom Feilaufquerschnitt vorhanden ist. Auch dieses einen im Verhältnis zu ihrer Axiallänge sehr kleinen erfindungsgemäß sprunghaft reduzierte GD- der 35 Querschnitt besitzen, so daß sie nahezu nach Art der Spindel und der mit ihr verbundenen Teile wird noch Nadeln eines Nadellagers ausgeführt sind. Dadurch mittels der Dämpfungsmittel abgebaut, die im Kraft- kann der Füllungsgrad der Freilaufkupplung 8 auf feld innerhalb des Gerätes vorgesehen sind. Damit einen außerordentlich hohen Wert gebracht werden, wird aber zugleich die Ursache der eingangs erwähn- da die nadelartigen Freilaufkörper dicht aufeinanderten Schwingungen beseitigt, die auftreten, wenn es 40 folgen. Es erhöht sich also die Zuverlässigkeit der nicht gelingt, die Massen Wirkungen durch Herabzie- Freilaufkupplung entsprechend dem höheren Fülhung der Masse unter den erwähnten Grenzwert her- lungsgrad erheblich. Die Freilaufkupplung ist so ausabzuziehen, bei dessen Überschreiten Schwingungen gebildet, daß sie bei einer die zugehörige, nicht darnur durch eine Überdimensionierung der betrachte- gestellte Bremse lüftenden Läuferbewegung ein über ten Teile zu vermeiden wären, aber gerade diese 45 sie geleitetes Drehmoment überträgt, so daß die Überdimensionierung scheidet als Lösungsmittel aus, Läuferbewegung auf das als Lagerzapfen 9 ausgehilweil dadurch wiederum die Massen, vom Standpunkt dete Ende der Spindel 12 eines Kugelumlaufdes erfindungsgemäß erreichten Erfolges aus gese- schraubentriebes 11 übertragen wird. Die Zeichnung hen. unnötig und damit wieder unzulässig vergrößert läßt dabei deutlich erkennen, daß der Hohhvellenabwürden. Mit anderen Worten, es gelingt erfindungs- 50 schnitt 3 des Motors 2 eine innere Begrenzungsfläche gemäß die Bremsdruckkraft völlig stoß- und schwin- aufweist, deren Durchmesser praktisch gleich dem gungsfrei zum Einsatz zu bringen. Dabei kommt es Durchmesser der Läuferwelle im den Rotor 1 tragenwiederum zu Verformungen der Dämpfungsmittel, den Bereich 2 ist. Ein Vergleich mit einem ideellen, die an den Anschlüssen des Gerätes zum Stellzeug die äußeren Flanken der Gewindegänge 10 der Spin- und/oder zur Halterung (Fundament, Rahmen, 55 del 12 berührenden Zylindermantel 7 zeigt, daß der Kranträger) hin vorgesehen sind. Es bauen sich somit äußere Umfang des Hohlwellenabschnittes 3 prakalle Kraftwirkungen entsprechend den Kennwerten tisch mit einer gedachten Verlängerung des Zylinderund, im Diagramm gesehen, entsprechend den Kenn- mantels 7 zusammenfällt bzw. über ihn geringfügig linien der im Kraftfluß hintereinandergeschalteten übersteht, womit die Fortschritte entstehen, die Dämpfungsmittel ab. 60 durch die Fig. 9 und 10 der Zeichnung ausgewiesen

Die Zeichnung gibt beispielsweise Verwirkli- werden.

chungsmöglichkeiten der Erfindung wieder: außer- Im übrigen ist der dargestellte elektromechanische

dem sind die auftretenden Verhältnisse an Hand der Motorbremslüfter im wesentlichen bekannt. An den

Wiedergabe ausgeführten Anlagen entnommener Os- Spindelzapfen 9 ist die bereits erwähnte Spindel 12,

zillogramme veranschaulicht worden. 65 die einen Teil des Kugelumlauf schraubentriebes 11

F i g. 1 zeigt den senkrechten Längsschnitt durch bildet, angeschlossen. Der gegen Verdrehung gesi-

ein als elektromechanisch«· Bremslüfter ausgebilde- cherte Mutterkörper des Kugelumlaufschraubentrie-

tes Vers'.eiigerät; bes 11 ist mit 25 bezeichnet, während die Kugeln die

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Bezugsziffer 26 tragen. Setzt sich also die Spindel 12 her unvermeidbaren aperiodischen Schwingungen

in Umlauf, so überträgt sich diese Bewegung über nicht mehr aufzutreten vermögen. Es kommt zu

das Gewinde 10 und die Kugeln 26 auf den axial be- einem stoßfreien Anlegen der Bremsbacken am zu

weglichen Mutterkörper 25, so daß dieser die zum bremsenden Teil, die über das Bremsgestänge vom

Lüften der Bremse führende Bewegung ausführen 5 Stößelauge 30 aus in Tätigkeit gesetzt werden. Bei

muß. Bei diesem Lüften kommt der Mutterkörper 25 diesem Vorgang werden die Dämpfungsmittel unter

zunächst zur Anlage an die Dämpfungsmittel 14, die Wirkung der sich entspannenden Feder 18 verformt,

nicht sofort wirksam werden, so daß der Rotor 1 d.h., die Kraft der Feder 18 baut sich entsprechend

einen Leerlastanlauf erfährt. Bei Entwicklung des den Kennwerten der im Kraftfluß hintereinanderge-

Lastdrehmomentes setzt sich dieses in eine Verdich- io schalteten Dämpfungsmittel 13, 14 stoß- und schwm-

tung des zur Dämpfung bestimmten, elastisch nach- gungsfrei ab.

giebigen Werkstoffes des Dämpfungsmittels 14 um, F i g. 2 veranschaulicht nochmals die für den tech-

worauf es zum Anheben des topfförmigen Tellers 27 nischen Fortschritt der Erfindung ursächlichen Teile

für die Bremsdruckfeder 18 des Gerätes kommt, die der F i g. 1 im vergrößerten Maßstab. Man erkennt,

dadurch unter Spannung gesetzt wird. Diese Ver- 15 daß außer dem Wälzkörperlager 4,6 ein weiteres

spannung setzt in dem Zeitpunkt ein, in welchem die Wälzkörperlager 19 vorhanden ist, das als Vier-

durch das Dämpfungsmittel 14 erzeugten Gegen- punktlager ausgebildet ist. Diese Ausbildung ist

kräfte ueu Gleichgewichtszustand mit den auf Ver- durch Wiedergabe von Doppelstrichen in Höhe der

spannung der Feder 18 wirkenden Kräfte erreichen. Teilungsebene des Innenringes des Wälzkörperlagers

Vorgesehen sind zusätzliche Dämpfungsmittel in 20 19 verdeutlicht worden, bei praktischen Ausführun-

Form aneinandergereihter Tellerfedern 13. Trotzdem gen liegen die Innenringhälften schließend aneinan-

in den meisten Fällen oer volle Hub des Kegelum- der an.

laufspindeltriebes 11 nicht erforderlich ist, verhindert Die schematische Darstellung des Gewindes 10 der ein Stoßdämpfer 16, der der inneren Begrenzungs- Spindel 12 in F i g. 2 ist benutzt worden, um den gefläche 27 des Abschlußkopfes 28 des Gehäuses 29 35 dachten Zylindermantel 7 zu verdeutlichen, der zeigt, des Bremslüftergerätes vorgeordnet ist, einen Auf- daß die zur Umwandlung der Dreh- in eine Axialbeprall des Federtellers 15 am Kopfstück 28. Bezüglich wegung dienenden Teile einschließlich des Freilauweiterer Einzelheiten des Lüftungsvorganges sei auf fes8 innerhalb dieses Zylindermantels liegen, ledigdie vorhergehenden Erörterungen hingewiesen, in de- lieh ein Teil des Hohlwellenabschnittes 3 liegt außernen auf die Einzelheiten Bezug genommen worden 30 halb des Zylindermantels. Das ist deshalb unbeachtwar. lieh, weil Rotor 1, Motorwelle 2 und Hohlwellenab-

Die Spindel 12 bildet mit einer Verlängerungs- schnitte 3, in Richtung des rückwärts gerichteten

hülse 17 des Federtellers 27 gemeinsam den Stößel Kraftflusses gesehen, dem Freilauf 8 gegenüber nach-

dcs Gerätes. In der Verlängerungshülse 17 ist das geordnet sind, so daß die Massenwucht dieser Teile

Auge 30 des Stößels über einen Gewindebolzen fest- 35 beim Bremsvorgang unbeachtlich und somit nicht ur-

gelegt. Weitere Anschlußaugen des Gerätes sind mit sächlich für zu vermeidende Schwingungsvorgänge

31 bezeichnet. Sämtliche Anschlußaugen sind ausge- bei der Abbremsung ist.

buchst; die Buchsen 15 bestehen wieder aus elastisch Fig.3 gibt eine weitere Ausführungsmöglichkeit

nachgiebigen Werkstoffen, so daß sie Stoßdämp- der Erfindung im vergrößerten Maßstab wieder,

fungseinrichtungen sind und eine starke Dämpfungs- 40 Nunmehr ist der Freilauf 8 in einer Kernbohrung 32

wirkung haben. der Spindel 12 untergebracht. Dadurch tritt an Stelle

Sobald der Lüftermotor mit dem Lüfter 1 abge- des Hohlwellenabschnittes 3 nach F i g. 1 das zapfenschaltet wird, entspannt sich die vorher zusammenge- förmige Ende 33 der Motor- und Rotorwelle 2, wodrückte Bremslüfterfeder 18. und sie verursacht im bei das Zapfenende 33 ebenfalls Aufnahme in der GegensaU zu der bisher bct-achteten Aufwärtsbewe- 45 Kernbohrung 32 findet. An dem Umfang des Spindelgung des Stößels 12, 17 (Lüftung der Bremse) eine endes 34 liegt eine Wälzkörperanordnung 35 an, de-Ab- oder Rückwärtsbewegung desselben, die durch ren Lage durch den Flanschring 36 mit der Ringnase die kräftige Feder 18 axial so lange beschleunigt 37 gesichert ist.

wird, wie das Bremsgestänge bzw. die Bremsbacken Eine nochmals geänderte Ausführungsform ist in

es zulassen. Die Rückwärtsbewegung findet ihr Ende, 50 F i g. 4 dargestellt. Sie entspricht im wesentlichen

wenn sich die Bremsbacken unter Entwicklung der derjenigen nach F i g. 3 mit dem Unterschied, daß an

vollen Bremskräfte an die Bremstrommel oder die Stelle der Kernbohrung 32 nach F i g. 3 eine über

-scheibe angelegt haben. Hierbei wird über den Ku- die Spindellänge durchgehende Bohrung 38 getreten

gelumlaufspindelantrieb 25, 26, 10 die Spindel 12 in ist, so daß die Spindel 12 als Hohlspindel ausgebildet

eine Umlaufbewegung versetzt, die entgegengesetzt 55 ist.

zu der vorher abgewickelten Lüftungsbewegung ver- Weitere betriebswesentliche, aber im Rahmen der läuft. Die Freilaufkupplung verhindert dabei eine Erfindung bedeutungslose Teile, wie Abstreifringe, Übertragung dieser Spindelbewegung auf den Lau- Labyrinthdichtungen, den Läufer abstützende Fefer 1, der durch die Abschaltung des Motors am dem, Deckel und Deckelverschraubungen, Filterstut-Ende des Lüftungsvorganges zur Ruhe gekommen 60 zum usw., sind in der Zeichnung größtenteils gezeigt, war. Bei diesem Vorgang wirkt sich das erfindungs- aber hier als unwesentlich nicht beschrieben,
gemäß erreichte, kleinstmögliche GD² besonders Die auf oszillographischen Aufnahmen an ausgegünstig aus, wobei G die Masse der umlaufenden führten Anlagen beruhenden, diagrammetischen Dar-Körper und D ihrer mittlerer, das Trägheitsmoment Stellungen der Fig. 5 bis 10 zeigen in den Abszissenbestimmender Durchmesser ist. Dieses Trägheitsmo- 65 achsen die Zeit, während die Ordinaten der ment wird infolge seiner geringfügigen Größe ohne F i g. 6,8 und 10 die Bremsandruckkraft, gemessen Schwierigkeiten durch die Dämpfungsmittel 13, 14 in Prozent der Nennbremsdruckkraft, wiedergeben, derart abgebaut, daß die bei derartigen Geräten bis- Soweit Bremslüfter nach der Patentliteratur be-

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kannt sind, zeigen sie das in das Fig. 5 und 6 darge- chem die Bremsdruckkraft größer als der Wert Null

stellte Verhalten. Man erkennt, daß infolge einer nur wird, während b der Zeitpunkt ist, an dem die

unzureichenden Beherrschung der Schwungmassen Bremsbacken den vollen statischen Bremsdruck ent-

und wegen fehlender Dämpfung eine starke Schwin- wickeln. Während diese Zeit gemäß a-b Fig. 6 noch

gungsanfälligkeit des bewegten Systems vorhanden ist, 5 volle zwei Sekunden beträgt, zeigt das Oszillogramm

die darauf zurückgeht, daß die sich entspannende nach Fig. 8 bereits eine Verkürzung der Syslcmein-

Bremsdruckfeder Massen in einem Ausmaß in Bewe- schwingungszeit auf rund 600 Millisekiingcn. Die

gung setzt, das, wenn die Massen erst einmal in Be- Größe der aus Fig. 6 sichtbaren Überschwingung

wcgung sind, einer kinetischen Energie entspricht, der Bremsdruckkraft ist einerseits abhängig von der

deren Auswirkungen an Hand der auftretenden io Temperatur des Gerätes (Schmiermiltelwidcrstand),

Schwingungsamplituden erkennbar sind. Es würde andererseits von dem jeweils eingestellten Stößelweg,

eine fortwährende periodische Schwingung auftreten. Beide Faktoren sind nicht voll beherrschbar. Die

wenn sie nicht durch die auftretende Reibung aperi- auftretenden Temperaturen hängen von der Art des

odisch, wie dargestellt, werden würde. Die Schwingun- Betriebes (Hafenanlagen, Hüttenwerke, Krane

gen beginnen im Zeitpunkt des Anlegens der Brems- 15 schlechthin), weiter von der relativen Einschalklauer

backen an die Bremstrommel und bleiben bis zum ab, während sich der Stößelweg mit dem Backenver-

Abklingen der Schwingung bestehen. schleiß laufend ändert. Es besteht also keine Voraus-

Raltermarken auf der Bremstrommel sind die blei- berechenbarkeit, während andererseits der Kranbau bcndc Folge. Die Auswirkungen derSchwingungen mit exakten Brcmsdruckkraflwerlen rechneu muß, lassen sich auch in F i g. 5 feststellen. Die Figur zeigt 20 um stoßfrei bestimmte Beschleunigungen und Vcrim Gegensatz zu Fig. 6 die auftretenden Bewegun- zögerungen verwirklichen zu könnncn. Sind insoweit gen. Ausgegangen wird bei dieser Figur von einem die Aufgaben, die zu lösen waren, durch die früheren Bremslüfter, der einen Gesamthub von 50 mm be- Vorschläge noch nicht voll zu befriedigen gewesen. sitzt. Das Bremsgestänge ist hierbei so eingestellt, so zeigt Fig. 8 außerdem noch eine Vibralimiserdaß, ausgehend von der voll ausgefahrenen Stellung 25 scheinung in dem einem Übersehvvingen entspisehendes Stößels, bereits ein Weg von 30 mm zur Anlage den Kurventeil, so daß sich die weitere AufuaK- erdcr Bremsbacken an die Bremstrommel führt. Die gab, auch diese Vibration zu beheben. Sie gel·.ι darvcrbleibenden 20 mm dienen zur Herstellung einer auf zurück, daß entgegen der allgcnieineif /viiiuis-Einbauvorspannung und damit zur Schaffung einer sung, daß ein Freilauf in der Freilaufrichluii!' zur Verschleißreserve. Demgemäß zeigt der erste, nach 30 Übertragung des Drehmomentes Null führt, in ν irkuntcn gekrümmt verlaufende Ast der veranschaulich- lichkeit ein überraschend hohes Restdrchmon;. '< in ten Kurve den Stößelweg in Abhängigkeit von der der Größenordnung von etwa 100",o des - i^n hierzu benötigten Zeit. Bemerkenswert ist der dann Drehmomentes auftritt. In Verbindung mit de M folgende Buckel A der Kurve, der auf die Schwin- vernachlässigbaren Masse bisher ausgeführter ' Tagungen gemäß Fig. 6 zurückgeht und zu einem 35 laufkupplungen kommt es zu den erwähnten \ - 'iasichtbaren Lüften der Bremse führt. Daß das Lüften tionserscheinunsen, die nur dann zu vermeiden 1 ■■ eintrat, war demgemäß bekannt, aber nicht bekannt wenn es gelineCdas Restdrehmoment völliu /im eiwaren die in F i g. 6 veranschaulichten Ursachen der tigen und die~Massc der FreilaufkupplunAvciu-: .-Lüftung. hcnd zu reduzieren. °

Die Fig. 7 und 8 zeigen, daß es durch die 40 Daß das mit den Mitteln der Erfinduni: /■> vvom Erfinder bereits früher vorgeschlagene Dämp- chen ist, zeigen die Fig 9 und 10 Sie geben -I-fung der Schwingungen gelungen war, aus den F i g. 5 tisch ideale Zeit-. Kraft- und Bcwceuncslinien' ν e- und 6 hervorgehende Nachteile zu beseitigen. Außer- der. Sie veranschaulichen weitere technische > ii dem wurden zusätzliche Vorteile erreicht, die zu er- schritte dadurch, daß die Bremsdruckkraft n;vi ίerkennen sind, wenn man die Zeilspanne betrachtet, 45 reits 120 Millisekunden einen über Null lie»e" vn die gemäß F ig. 6 zwischen den Zeitpunkten« und b Wert erreicht. Die Zeitspanne a-b konnte auf '' vergeht, wobei α dem Zeitpunkt entspricht, in wei- Millisekunden verringert werden

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

von umgebenden Teilen (14, 17, 25) des Gerätes gebildeten Hohlraum aufgenommen ist. Patentansprüche:

1. Schraubgetriebe für mechanisches Stellzeug, 5

insbesondere Bremslüfter, mit Halterung für das .

Gerät, Stillstandselektromotor, Kugelumlauf- Die Erfindung bezieht sich auf ein mechanisches

spindeltrieb zur Umwandlung der Motorantriebs- Stellzeug, insbesondere auf einen Bremslüfter, mit Umlaufbewegung in die lineare Arbeitsbewegung Halterung für das Gerät, Stillstandselektromotor, Keeines Stößels mit von letzterem zu betätigendem io gelumlaufspindelantrieb zur Umwandlung der Motor-Stellzeugglied, mit Freilaufkupplung und mit antriebsumlaufbewegung in die lineare Arbeitsbewe-Stoßdämpfungseinrichtung zwischen Halterung gung eines Stößels mit von letzterem zu. betätigendem und Stellzeugglied, dadurch «ekenn- Stellzeugglied, mit Freilaufkupplung und mit. Moßzeichnet, daß die Freilaufkupplung (8) im dämpfungseinrichtung zwischen Halterung und Stc,!- Uberdeckungsbereich zwischen stöMseitigem 15 zeugglied.

Ende der Motorwelle (2) und motorseitigem Der Freilauf hat die Aufgabe, einen Anschlag entEnde der Kugelumlaufspindel (12) angeordnet ist behrlich zu machen, der ohne die Freilaufkupplung und daß der Außendurchmesser des die Freilauf- erforderlich wäre, um das Schwungmoment des Mokörper umgebenden Motorwellen- oder Kugel- torläufers abzufangen, das unter dem Einfluß einer umlaufspindelendes im wesentlichen dem Gewin- 20 sich entspannenden Arbeitsfeder im Stellzeuggerir,, deaußendurchmesser der Kugelumlaufspindel der sogenannten Bremsdruckfeder eines Motorentspricht. bremslüfter, erzeugt wird, sobald der Motor /um

2. Schraubgetriebe nach Anspruch 1. dadurch Zwecke des Wirksamwerdens der vorher mittels der gekennzeichnet, daß die Freilaufkupplung (8) in- Motorantriebsbewegung gespannten Feder, beim nerhalb eines Motorwellenabschnittes (3) und 25 Bremslüftgeiät zum Zwecke des Einfallens der außerhalb eines im Querschnitt gegenüber dem Bremse, abgeschaltet und somit ein weiterer Umlauf Querschnitt der Spindel (12) des Kugelumlauf- der beweglichen Teile des Verstellgerätes vom Ausspindeltriebes (11) abgesetzten, im Hohlraum des schahzeitpunkt ab ausschließlich unter der Wirkung Molorwellenabschnities aufgenommenen Spindel- der sich dadurch entspannenden Bremsdruckfeder Stirnzapfens (9) vorgesehen ist (F i g. 1 und 2). 30 bewirkt wird. Ein derartiger Anschlag würde aber zur

3. Schraubgetriebe nach Anspruch 1, dadurch Übertragung stoßartig auftretender Kräfte auf den gekennzeichnet, daß die Freilaufkupplung (8) in- Wälzkorperumlaufschiaubentrieb führen, zu deren nerhalb einer Kernbchrung (32) der Kugelum- Aufnahme Wälzkörper ungeeignet sind, zumal, solaufspindel (12) und außerhalb eines dem Quer- lange Dämpfungseinrichtungen für Stöße lehlten, schnitt nach gegenüber dem Querschnitt der Mo- 35 letztere außerordentlich schädliche Auswirkungen torantricbswelle (2) abgesetzten, in der Spin- hätten.

delkernbohrung aufgenommenen Motorwellen- Als Wälzkörper kommen hauptsächlich Wälzku-

stirnzapfens (33) vorgesehen ist (F i g. 3). gcln in Betracht, so daß im folgenden v-n Kugelum-

4. Schraubgetriebe nach einem der An- Taufspindelantrieben gesprochen wird.

spräche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die 40 Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Freilaufkupplung (8) in einer Verlängerung (32) trotz bereits früher erfolgter Verwirklichung des erdes Spindelhohlraumes (38) einer als Hohlspindel heblichen technischen Fortschrittes, der durch die ausgebildeten Kugelumlaufspindel (12) aufge- Anordnung von Dämpfungseinrichtungen für unernommen ist (F i g. 4). wünschte Kräfte insbesondere in Form von Stoßen

5. Schraubgetriebe nach Anspruch 2, dadurch 45 erreicht werden konnte, weitere Maßnahmen erforgekennzeichnet, daß die Freilaufkörper der Frei- derlich sind, um den Schwierigkeiten auszuweichen, laufkupplung (8) einerseits am Spindelstirnzapfen die sich dadurch ergeben, daß das Bestreben, Schalt-(9), andererseits an der inneren Begrenzungs- zeiten zu verkürzen und die Bewegungsabläufe imfläche des Motorhohlwellenabschnitles (3) unmit- mer schneller zu gestalten, infolge des Auftretens des telbar anliegen. 50 Quadrates der Geschwindigkeiten in der Energiefor-