DE2049873A1 - Selbstverriegelnde Stellvorrichtung - Google Patents

Description

• Selbstverriegeinde Stellvorrichtung Die Erfindung betrifft eine selbstverriegelnde Stellvorrichtung.
• Im Maschinenbau, z.B. beim Bau von Weichen für Schienenbahnen, wird die Aufgabe gestellt, Längsbewegungen von Maschinenteilen auszuführen, die durch Anschlag eine Endlage einnehmen. Nun muß dieses Maschinenteil oft in dieser Endlage so festgehalten werden, daß ein ungewolltes Verschieben, auch bei Einwirkung größerer Kräfte, als sie die Verstelleinrichtung aufnehmen kann, oder im Falle deren Versagens nicht erfolgen kann. Dies geschieht im allgemeinen durch ein zur Bewegungsrichtung quer eingeschobenes Element, z.B. einen Keil oder einen Bolzen. Erfolgt die Verschiebung des Maschinenteils z.B. durch eine Schraubspindel oder durch eine Hebelvorrichtung oder durch den Kolben eines hydraulisch oder pneumatisch betätigten Kraftzylinders, so lassen sich quer einzuschiebende Keile oder Bolzen durch mechanisch gekoppeltes Gestänge oder zweite hydraulisch/pneumatisch betätigte gekuppelte Vorrichtungen bewegen. Die Endlagen dieser Verriegelungskeile oder -belzen können durch Signalkontakte die erfolgte Verriegelung anzeigen und das Maschinenteil zur eigentlichen Belastuny freigeben. Dafür gibt es viele bekannte Vorbilder und Ausführungen.
• Aber gerade im erwähnten Eisenbahnhau strebt man größte Einfachheit der Glieder, Zwangsläufigkeit ohne besondere Hilfsmittel und höchste Robustheit an, ohne daß die Einrichtung sorgfältiger Wartung oder gesonderter Kontrolle bedarf.
• Diesem Ziel soll die erfindungsgemäße Vorrichtung dienen.
• Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer in einer inneren Hülse verschiebbaren Schubstange, einem mit der inneren Hülse kraftschlüssig verbundenen Stellkörper und einer Mehrzahl von Klernit körpern, welche in Ausnehmunaen der inneren Hülse senkrecht zur Bewegungsrichtung der Schubstange beweglich gelagert sind, und einer die innere Hülse umschließenden äußeren Hülse besteht, wobei die Schubstange in dem in die innere Hülse ragenden vorderen Teil eine durch einen Bund und eine Schulter mit zur Achsrichtung geneigten Flächen begrenzte Aussparung zur Aufnahme der im entriegelten Zustand die innere Pulse überragenden Teile der Klemmkörper aufweist und wobei die innere Hülse von der äußeren Hülse umgeben ist, die im oberen Bereich eine Aussparung zur Aufnahme der im verriegelten Zustand die innere Ilülse überragenden Teile der Illemmkörper aufweist, wobei die zur Bewegungsrichtung senkrechten Abmessungen der Klemmkörper größer als die Tiefe der Aussparungen und kleiner als die Summe aus der Tiefe jeder Aussparung und der Wandstärke der inneren Hülse ist.
• Die Klemmkörper können dabei die Form von Klötzen mit Gleitflächen haben. Vorzugsweise sind sie jedoch als Kugeln ausgebildet.
• Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindun<;sgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Innenwandung der Aussparung der äußeren Hülse mit einem druckaufnehmenden, elastischen Werkstoff versehen ist. Man kann statt dessen auch Federn vorsehen. Hierdurch wird bewirkt, daß beim Schließen der Vorrichtung die Klemmkörper aus der Aussparung in Achsrichtung herausgedrückt werden.
• Die Schubstange kann ein Stab mit rundem Querschnitt sein.
• Verwendet man jedoch Stäbe mit eckigem, z.B. viereckigem Querschnitt, ist eine verdrehungsfreie Lagerung der Schubstange gewährleistet.
• Die Schubstange hat, wie oben ausgeführt, im vorderen Bereich eine Aussparung. Diese Aussparung kann in Art einer Abdrehung gleichmäßig über den ganzen Mantelumfang vorhanden sein. Man kann jedoch auch an den Stellen, an welchen die Klemmkörper eingreifen, Nuten ausfräsen, die dann über eine schräge Fläche zum Vollprofil auslaufen bzw. im oberen Bereich durch die Teilfläche des Bundes begrenzt sind.
• In gleicher Weise kann auch die Aussparung der äußeren Hülse geformt sein: Die Aussparung kann eine Ausdrehung aus der Hülse sein; es können jedoch aber auch Rillen eingefräst sein, in welche die Klemmkörper im verriegelten Zustand eingepreßt werden.
• Innere Hülse und Stellkörper können aus einem Stück hergestellt sein. Herstellungstechnisch kann es jedoch von VorteiL sein, innere Hülse und Stellkörper getrennt voneinander zu fertigen und dann miteinander durch Schweißen, Schrauben oder Nieten zu verbinden.
• Der Gegenstand vorliegender Erfindung soll an Hand der beiden Abbildungen näher erläutert werden. Dabei zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung im entriegelten Zustand, Abb. 2 einen solchen im verriegelten Zustand.
• Angenommen ist die Aufgabe, ein Maschinenteil (2) im unbelasteten Zustand in die Maschine (1) gegen den Anschlag (la) zu schieben. Die Betätigung erfolgt über die Stange (3) mittels einer Schraubspindel oder eines hydraulischen oder pneumatischen Druck- und Zugkolbens eines Kraftzylinders in allgemein bekannter Weise. Das Einschieben wird durch den Anschlag (la) begrenzt, wodurch die Verriegelung ausgelöst wird.
• Das zu verschiebende Maschinenteil (2) ist nicht unmittelbar mit der Schub- und Zugstange (3) verbunden, sondern am Maschinenteil (2) ist eine Hülse (4) befestigt, die sich über die Schubstange (3) schiebt. Die Verbindung der Teile C3) und C4) erfolgt über Klemmkörper, hier vier gleichmäßig am Umfang verteilte Kugeln (5), die in entsprechenden Querbohrungen im Teil (4) liegen und, da ihr Durchmesser größer ist als die Wandstärke, in die Aussparung der Schubstange (3) hineinreichen. Diese Aussparung ist so geformt, daß ein kegelförmiger Übergang zur Schubstange beim Verschieben des Teils (2) die Kugeln nach außen treiben würde. Dieses Ausweichen der Kugeln wird durch die Hülse C6), die sowohl mit der Maschine (1) als auch mit der Betätigungsvorrichtung fest verbunden ist, verhindert. Infolgedessen ist kraftschlüssige Verbindung gegeben. Eine Aussparung der Hülse (6) ist so angeordnet, daß dann, wenn Teil (2) den Anschlag (la) erreicht hat, die Kugeln nach außen ausweichen können. Die Längsbewegung von Teil (2), und damit auch von Teil (4), hört auf. Die Bewegung von Teil (3) läuft aber noch weiter; die Kugeln (5) finden Anlage am Grund der Aussparung der Hülse (6) und an der Schubstange (3). Dadurch, daß dabei durch die Kugeln keine Kraftkomponente in Längsrichtung der Schubstange (3) ausgeübt werden kann, ist eine vollständige Verriegelung gegeben.
• Soll das Maschinenteil (2) zurückgezogen werden, so wird die Stange (3) entsprechend auf Zug betätigt. Die Aussparung der Stange (3) kommt in den Bereich der Kugeln (5), die nun ihre Abstützung durch die Stange (3) verlieren. Die Aussparung der Stange (3) ist in der Entriegelungsrichtung nicht kegelig ausgebildet, so daß die Kugeln durch den anderseits kegelig geformten Grund der Aussparung in Teil (6) nach innen getrieben werden.
• Zur Unterstützung dieser nach innen gerichteten Bewegung der Kugeln wird die Aussparung in der Hülse (6) durch einen dauerelastischen Kunststoff (oder Gummi) ausgefüllt. Dieser wird durch einen Verschluß (8) festgehalten. Die Kugeln pressen sich beim Verriegeln in den Kunststoff hinein und werden durch ihn, sobald die Aussparung in Stange (3) ihnen Raum gibt, wieder zurückgedrängt. Dadurch wird die Verwendung der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung in jeder Lage erleichtert.
• Es ist leicht möglich, durch entsprechende Anordnungen die Verriegelung auch in einer anderen Endstellung des Teils (2) zu bewirken. Eine Verriegelung in beiden Bewegungsrichtungen von Teil (2) gleichzeitig ist durch entsprechende Abmessung der Aussparung in Hülse (6), den Kugeln angepaßt, zu erreichen.

Claims (3)

Patentansprüche

1. Selbstverriegelnde Stellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer in einer inneren Hülse (4) verschiebbaren Schubstange (3), einem mit der inneren Hülse (4) kraftschlüssig verbundenen Stellkörper (2) und einer Mehrzahl von Klemitikörpern (5), welche in Ausnehmungen der inneren Hülse (4) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Schubstange (3) beweglich gelagert sind, und einer die innere Hülse (4) umschließenden äußeren Hülse (6) besteht, wobei die Schubstange (3) in dem in die innere Hülse (4) ragenden vorderen Teil eine durch einen Bund (9) und eine Schulter (10) mit zur Achsrichtung geneigten Flächen begrenzte Aussparung zur Auf nahe der im entriegelten Zustand die innere Hülse (4) überragenden Teile der Klemmkörper (5) aufweist und wobei die innere Hülse (4) von der äußeren Hülse (6) umgeben ist, die im oberen Bereich eine Aussparung zur Aufnahme der im verriegelten Zustand die innere Hülse (4) über ragenden Teile der Klemmkörper (5) aufweist, wobei die zur Bewegungsrichtung senkrechten Abmessungen der Klemmkörper (5) größer als die Tiefe der Aussparungen und kleiner als die Summe aus der Tiefe jeder Aussparung und der Wandstärke der inneren Hülse (4) ist.

2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (5) Kugeln sind.

3. Stellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülse (6) im Bereich der Ausnehmung innenwandig mit einem druckaufnehmenden, elastischen Werkstoff versehen ist.

L e e r s e i t e