NO145158B - Fremgangsmaate til fremstilling av gipsprodukter - Google Patents

Description

Friksjonsringdrev til overføring av en dreiebevegelse til en forskyvningsbevegelse.

Denne oppfinnelse vedrører et friksjonsringdrev til overføring -av en dreiebevegelse til en forskyvningsbevegelse, i hvilket drev det i en felles ramme er lagret rulleringer som med sin innerflate er i friksjonsinngrep med ytterflaten av en aksel og som for endring av rammens fremmatning er svingbart lagret i rammen. Et slikt drev er beskrevet i tysk patent nr. 1 057 411.

Hensikten med oppfinnelsen er å ut-forme et friksjonsringdrev av ovennevnte art slik at slitasjen som hovedsakelig skyldes plutselig opptredende bremsekrefter kan holdes innenfor rimelige grenser. I denne forbindelse må det særlig tas hensyn til at friksjonsakselen er den mest verdifulle del av drevet og at man derfor kan tillate større slitasje på drevets rulleringer, som er billigere enn akselen, for derved å oppnå en tilsvarende mindre slitasje på selve akselen.

Det nevnte formål har man ifølge

oppfinnelsen oppnådd ved at det på rammen for å oppnå en viss selvregulering av anleggstrykket er festet en vektarm som ligger i et plan som er bestemt ved akselens akse og en perpendikulær til rulleringenes svingeplan,

at vektarmen er så lang at en kraft som angriper på vektarmen muliggjør blok-kering av drevet,

at hårdheten av rulleringenes løpeflater ligger på mellom H,,c = 59 og HH(, = 65, at hårdheten av akselens overflate er

mindre enn HRG. = 55, at «urundheten» av rulleringenes løpeflater som er bestemt ved differansen mellom den største og den minste diameter av rulleringenes løpefla-ter er mindre enn 0,0035 mm, og at avvikelsen for toppen eller kammen av rulleringenes hvelvformede løpeflater i forhold til symmetristillingen er mindre enn 0,2 pst. av rulleringenes innerdiameter.

Ved en fordelaktig utførelse av opp-*<1->finnelsen er akselens diameter 5—38 pst., fortrinnsvis 10—25 pst., mindre enn diameteren av rulleringens henhv. rulleringenes løfteflater. En kraftutveksling er fortrinnsvis anordnet mellom vektarmen og f riksj onsringanordningen.

Fordelen ved anordningen ifølge oppfinnelsen er at man takket være de spe-sielle foranstaltninger har oppnådd en vesentlig besparelse av det mest verdifulle stålmateriale samtidig som anordningens brukstid er øket vesentlig. Det kunne muli-gens ansees uhensiktsmessig å fremstille overflaten av den mest kostbare og verdifulle komponent, dvs. akselen «mykere» enn overflaten av rulleringene som er i friksjonsanlegg med akselen. Dette er imidlertid betinget ved det forhold at rulleringenes løpeflate er utsatt for større påkjenninger enn akselens løpeflate fordi ringenes totale overflate er mindre sam-menlignet med akselens. «Urundheten» av rulleringenes løpeflater og løpeflatenes avvikelse fra den symmetriske stilling tjener nettopp til beskyttelse av begge løpeflater, men først og fremst til beskyttelse av den minst hårde akselløpeflate.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av eksempler under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et rulleringfriksjonsfor-skyvningsdrev i stort sett kjent utførelse, henhv. i oppriss, grunnriss og radialsnitt. Fig. 2 viser et aksial- og et radialsnitt gjennom en rullering og akselen som går gjennom ringen. Fig. 3 viser skjematisk to ak-sialsnitt gjennom friksjonsdrev henhv. i høyre og venstre løpestilling. På fig. 4 er vist henholdsvis i perspektiv og som aksial-tverrsnitt en rullering med en gjennom ringen ført aksel i en bestemt stilling, nemlig med topunktsberøring og fig. 5 viser friksjonsdrevet i henhold til oppfinnelsen i drift.

På fig. 1 er vist en i og for seg kjent utførelse av et friksjonsdrev, hvor den relative hastighet mellom ringen og akselen i retning mot høyre henholdsvis venstre, som på tegningene er vist ved + Vr og -r- V„ er avhengig av innstillingsvinke-len mellom de enkelte friksjonsringer med akselen, som er betegnet med +|3 og

P

Pilene P og — skal vise hvordan trykkfor-2

holdene fordeles mellom ringene og akselen.

Av fig. 2 fremgår på hvilken måte den usymmetriske utforming av toppartiet i den hvelvformede ringløpeflate kan påvirke friksjonsdrevet. Det hvelvformede parti kan i vertikalsnitt eller skråsnitt henholdsvis ha form av en sirkel- eller ellipse-bue, avhengig av fremstillingen eller belastningen ved den ovenfor forklarte frem-stillingsmåte, eller som følge av den slitasje som har funnet sted under bruken. For oppnåelse av en god virkning er det viktig at krumningene er symmetriske om toppunktet, som er definert ved den minste løpesirkel, og at den hvelvformede løpe-flates topp ligger i rulleringens svinge-akse eller bare avviker ubetydelig fra samme. Denne avvikelse fra symmetrien fremgår av fig. 2. De skadelige virkninger på ringenes stilling i forhold til akselen som følge av de krefter som angriper i berøringspunktet, er betinget ved de ovenfor nevnte forhold, idet kreftene danner et moment med eksentrisitetsavstanden. Et slikt skadelig moment kan også opptre ved at skråstillingsaksen ikke løper gjennom den minste løperingskrets' midte. For innstilling av ringen i forhold til akselen gjelder derfor en tilsvarende toleranseforskrift som for innstillingen av den symmetriske stilling av topplinjen i løperingens hvel-vede parti. Ved anvendelsen av flere, f. eks. tre eller fire ringer, må ringenes skrå-stillingsakser av samme grunn være innbyrdes parallelle og strekke seg gjennom akselens midtakse.

Den ovenfor nevnte risiko for opptre-den av belastningstopper kan foruten ring-løpeflatens urundhet også ha andre årsaker. For disse årsaker gjelder da de ovenfor nevnte krav med hensyn til de toleranser som må fastholdes. Årsaken til at rulle-ringen ikke løper fullstendig rundt på akselen, kan f. eks. ligge i selve akselen, særlig som følge av akselens utbøyning. Denne innvirkning kan i stor utstrekning elimineres ved at akselen ikke lagres dob-belt, men flerdobbelt, dvs. statisk ubestemt. Et eksempel på en slik lagringsmåte er vist på fig. 1, hvor tre lagringssteder for akselen er inntegnet.

Ved friksjonsdrev som skal frembringe større forskyvningskrefter, er det friksjonstap av betydelig størrelse, hvilket be-virker en økning av slitasjen og eventuelt også en skadelig oppvarming som igjen kan påvirke de tillatte toleranser eller klaringer. Slike skadelige friksjonstap, som det har vist seg ved undersøkelser foretatt i forbindelse med oppfinnelsen, skyldes

først og fremst at pressetrykkene mellom ringen henholdsvis ringene og akselen er innstilt på en fast verdi som er nødvendig for frembringelse av de største forskyvningskrefter som kreves i vedkommende friksjonsdrev, men som i arbeidsprogram-mets øvrige faser ikke er nødvendige. På

den annen side, særlig under tomgang, vil der stadig frembringes det samme frik-sjonsarbeide som går over i tap, som ved fullstendig ydelse.

De nevnte kilder til skadelige innvirk-ninger på løpeflatene unngåes ved at driv-anordningen, f. eks. som vist på fig. 3, ut-føres selvregulerende. Denne selvregulering oppnåes ved at der ved en ifølge ek-semplet utført anordning med tre ringer sørges for at en av de to ytterste ringer har en liten klaring i forhold til akselen, slik at akselen kan vippe over en meget liten vinkel i forhold til de tre ringer. Dette kan enten tilveiebringes ved den geo-metriske innstilling eller ved hjelp av noe forskjellige tilpressingstrykk fra de enkelte ringer mot akselen, som f. eks. kan være avhengig av løperingenes fjærende lagring i et felles understell. Allikevel skal selvføl-gelig den felles styring av de enkelte ringer hvis det er mulig under deres skråstilling alltid gi samme vinkel, hvilket f. eks. kan oppnås ved at ringenes dreibare lågere forbindes med hverandre ved hjelp av klaringsfrie ledd eller tannhjul eller andre innretninger som samvirker ved inn-grep på grunn av formen.

For oppnåelse av selvstyring legges punktet eller stedet for overføring av de ved den roterende aksel i rulleringlager-anordningen frembragte skyvekrefter ek-sentrisk i forhold til rulleringlageranord-ningen. Ifølge fig. 3 befinner dette punkt seg på enden av en knekt som er anordnet på rulleringanordningens side. De lange, radialt i forhold til akselen forløpende piler antyder de trykkrefter som av ringene utøves mot akselen. Ved den til venstre på figuren viste anordning som beve-ger seg fra venstre mot høyre, utøver den høyre rullering overhodet ingen eller bare ubetydelig trykkraft, fordi knekten som er montert på rulleringanordningen tjener som vektarm og svinges mot venstre av den mot høyre overførte kraft i samsvar med loven om virkning og motvirkning i retning med den viste pil og derved dreier rulleringanordningen slik at den høyre ring løftes fra akselen. Jo større avstanden e mellom stedet som opptar skyvekreftene fra akselen er i forhold til avstanden a mellom to naboringer, desto mere øker trykkreftene mellom den midtre og den ytre ring. Ved meget stor eksentrisitet for skyvekraftoverføringspunktet opptrer selv-bremsende virkning. På den annen side hvis belastningen er liten eller lik null som under tomgang, vil der opptre normale trykkrefter som er uavhengig av eksentrisiteten. Ved hensiktsmessig valg av forholdet mellom eksentrisiteten e (fig. 3) og avstanden mellom to naboringer a kan derfor en ønsket selvregulering og eventuelt selvsperring oppnåes ved bestemte stillin-ger av friksjonsdrevet. Sperregrensen nåes når forholdet a : 2e er mindre enn frik-sjonstallet mellom ringen og akselen, hvilket avhengig av utførelsen inntrer ved verdiene mellom det fem- og åttedobbelte av forholdet e : a.

Ved den motsatte skyveretning, som vist til høyre på fig. 3, overtar den midtre ring sammen med den annen ytterring som nå ligger til høyre, den samme funk-sjon som nevnt ovenfor, mens den indre ring, dvs. den som ligger til venstre nå, vil søke å løfte seg fra akselen.

I mange tilfelle kan den viste enkleste utførelse av selvreguleringen brukes. Hvis eksentrisiteten e blir for stor og hele friksjonsdrevet blir for stort, kan det anven-des kraftutvekslingselementer som må vel-ges og anordnes slik at ringene med fem-til åttedobbelt skyvekraft presses mot akselen. Til dette formål kan f. eks. brukes dreibare vektarmer med de ønskede arm-dimensjoner, eller kileformede elementer som virker som skråplan.

Anordningene kan virke såvel i den ene retning som i begge retninger. Tilsvarende virkninger kan også oppnåes ved friksjonsdrev med fire eller flere ringer.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til rullefriksjonsdrev med ringer som for-andrer sin skråstilling i forhold til akselen, men kan også brukes hvis ringene som sådan er stasjonære og deres plan danner en ganske bestemt skrå vinkel med akselens akse. Ved et slikt friksjonsdrev kan skyveydelsen også økes ved at ringene skråstilles så sterkt at de ikke bare med ett, men med to innbyrdes symmetriske punkter berører akselen, hvor de to berør-ingspunkter ikke ligger diametralt i forhold til akselen henholdsvis akselens akse. En slik anordning er vist på fig. 4. Berør-ingsstedene er vist med piler. Ved passende valg av den faste skråstillingsvinkel mellom ringen og akselen, henholdsvis avstanden mellom de to berøringspunkter, kan friksjonsdrevet lett tilpasses den kraft som trenges til transport av en bestemt last. Dessuten er tilpressingstrykket avhengig av forskjellen mellom akselens og ringens diameter, henholdsvis akslenes og ringenes diameter. Bare ved små diameter-differanser ligger berøringspunktene så langt fra hverandre at akselen fastklem-mes i ringen som i en kile, slik at også ved denne anordning kan selvsperring opptre i grensetilfelle. Et slikt friksjonsdrev er egnet til transport av last.

Ifølge fig. 5 behøver anordningen bare å være utstyrt med to ringer, til hvilke de laster som skal transporteres, f. eks. en skyveport, et skyvevindu, et forheng eller lignende er festet. De to ringer er anordnet parallelt med hverandre og danner fast vinkel med akselen som er slik at ringene berører akselen på to steder som vist på fig. 4 med tilsvarende tilpresningstrykk som følge. Også ved denne anordning kan selvsperring opptre og eventuelt danne en begrensning for forskyvningens utstrekning. I alminnelighet vil man imidlertid ikke benytte seg av grensetilfelle for ikke å utsette friksjonsdrevet for alt for høye påkjenninger. Ved denne utførelse med fast skråstillingsvinkel for ringene svarer akselens dreieretning til en bestemt for-skyvningsretning. For å skifte forskyv-ningsretning, f. eks. for avvekslende åpning og lukning av en dør eller et vindu, er det nødvendig å omstyre drivmotoren for akselen en gang til venstre og en gang til

høyre, hvilket foretas ved hjelp av en

trykknappstyring.

Forholdet mellom ringens diameter

og akselens diameter er imidlertid av be-tydning ikke bare for utførelsene ifølge

fig. 4 og 5, fordi derved bestemmes avstanden mellom berøringspunktene ved ringenes berøring med to punkter på akselen,

men også ved de tidligere viste utførelser,

hvor bare et berøringspunkt finnes mellom

akselen og ringen. Jo mindre forskjellen

mellom ringens og akselens diameter er,

desto større er anlegget i berøringspunk-tet og belastningsevnen. På den annen side

reduseres skråstillingsvinkelen og derved

den oppnåelige maksimalbelastning henholdsvis innstillingsområdet for ringan-ordningen i forhold til akselen. De guns-tigste dimensjonsverdier fåes når akselens

diameter er omtrent 10—25 pst. mindre

enn rulleringdiameteren.

Claims (3)

1. Friksjonsringdrev til overføring av

en dreiebevegelse til en forskyvningsbevegelse, i hvilket drev det i en felles ramme er lagret rulleringer som med sin innerflate er i friksjonsinngrep med ytterflaten av en aksel og som for endring av rammens fremmatning er svingbart lagret i rammen, karakterisert ved at det på rammen for å oppnå en viss selvregulering av anleggstrykket er festet en kraft-overførende vektarm (e) som ligger i et plan som er bestemt ved akselens akse og en perpendikulær til rulleringenes svingeplan, at vektarmen er så lang at en kraft som angriper på vektarmen muliggjør blok-kering av drevet, at hårdheten av rulleringenes løpeflater ligger på mellom Hli(, = 59 og HKC = 65, at hårdheten av akselens overflate er mindre enn HKC = 55, at «urundheten» av rulleringenes løpefla-ter som er bestemt ved differansen mellom den største og den minste diameter av rulleringenes løpeflater er mindre enn 0,0035 mm, og at avvikelsen for toppen eller kammen av rulleringenes hvelvformede løpeflater i forhold til symmetristillingen er mindre enn 0,2 pst. av rulleringenes innerdiameter.

2. Friksjonsdrev ifølge påstand 1, karakterisert ved at akselens diameter er 5—38 pst., fortrinnsvis 10—25 pst., mindre enn diameteren av rulleringens henhv. rulleringenes løpeflater.

3. Friksjonsdrev ifølge påstand 1, karakterisert ved at en kraftutveksling er anordnet mellom vektarmen og f riksj onsringanordningen. Anførte publikasjoner: Svensk patent nr. 89 028. U.S. patent nr. 2 817 243, 2 940 322. Joseph Stilles Beggs, P. E. Mechanism, London 1955, p. 166, McGraw-Hill Book Company.