CH423377A - Sicherheitsvorrichtung zum schlagartigen Anhalten einer sich drehenden Welle - Google Patents

Description

      Sicherheitsvorrichtung    zum     schlagartigen        .Anhalten    einer sich drehenden Welle    Um .sich     drehende    Wellen in     Notfällen    schlag  artig     anzuhalten,    hat man bisher :diese     Wellen    in  solchen     Fällen    mit     deformierbaren,    z.

   B. aus Kupfer  bestehenden     Puffern    verbunden, welche durch (die       kinetische        Energie    der Welle und     ider        mit    ihr ver  bundenen     Teile        deformiert    bzw. zerstört wurden.

    Diese Puffer mussten dann ersetzt werden, was einen  relativ hohen     :Material-    und     Zeitaufwand        erforderte.     Die Erfindung bezweckt,     diesen        Nachteil    zu     beheben     und eine     vielseitig        verweddbare        Sicherheitsvorrich-          tung    zum     schlagartigen    Anhalten :einer sich drehen  den Welle zu schaffen.

   Dieselbe zeichnet sich nach  der Erfindung aus durch eine mit dieser Welle fest  verbundene     Nockenscheibe,        die    eine     Nase        aufweist,     durch eine koaxial zur Welle schwenkbar     gelagerte     Schwinge, durch eine auf der Schwinge montierte  Klinke, durch eine Betätigungsvorrichtung, die ge  stattet, die Klinke :so zu verstellen,     @dass    sie wahl  weise in die Bahn der genannten Nase     ragt    oder  nicht, ,und durch eine     B:remsworrichtung,    welche in  ersterem Falle :

  die dadurch     hervorgerufene    Schwen  kung der Schwinge und damit auch     die    Welle nach       einem        Schwenkungswinkel    von weniger als 18Q      zum          Stillstand        bringt.     



  Die Erfindung     betrifft    auch eine     Verwendung     dieser     Sicherheitsvorrichtung    .an einer Welle, ,die von  einem Motor über eine     Reibungskupplung        .angetrie-          ben    wird.  



  Inder     Zeichnung    ist .ein     Ausführungsbeispiel    des       Erfindungsgegenstandes    dargestellt.     @Es        zeigt:          Fig.    1     .ein        Prinzipschem:a    einer Anlage, in der  eine Ausführungsform der Sicherheitsvorrichtung  nach der     Erfindung    verwendet ist,       Fig.    2 eine     Ansicht    der     Sicherheitsvorrichtung     und         Fig.3    einen Schnitt gemäss Linie     III-III    von       Fig.    2.  



       Gemäss        Fsg.    1 treibt ein Motor 1 mit seiner  Welle 2 über eine Kupplung 3 die Welle 4     einer     Maschine 5 an. Zum Ein- und Ausschalten der  Kupplung 3 ist eine Schaltwicklung 6     vorgesehen,          die    sich in einem     Stromkreis    befindet, der von     einer     Wechsel- oder Gleichstromquelle 7 über     einen    Kon  takt 8 gespeist wird.

   Die Kupplung 3 kann     eine     Reibungskupplung sein, die unmittelbar durch die       Wicklung        @6    betätigt wird; es kann sich aber auch  um eine pneumatisch gesteuerte Reibungskupplung       handeln,    ,in welchem Falle     die    Wicklung 6 zu     einem     Elektroventil gehört, mit dem die Kupplung 3     aus-          und    eingeschaltet werden kann:.

   Die Anordnung 3, 6  ist ,so     ausgebildet,        @dass    die     :Kupplung    3 gelöst wird,  wenn der Kontakt 8,     :beim        Loslassen        eines    Pedals 9,       durch    leine     .nicht        dargestellte    Feder     -geöffnet    wird,       ,d.    h. in die in     Fig.    1 gezeigte     Lage    kommt.  



  Der     Einfachheit        halber        :sei        .angenommen,        @dass     die     Maschine    5 eine Fördermaschine     ist,    die aus       Sicherheitsgründen    unbedingt ;sofort zum     Stillstand          gebracht        werden    muss, wenn man in einem     Notfalle     das Pedal 9     loslässt.    Normalerweise     wird    die     ,Ma-          schine    5 durch Ein- und     Ausschalten    :

  des Motors 1  <B>in</B>     Betrieb    genommen bzw. (stillgesetzt. Wenn man  durch Loslassen -des     Pedals    9 den Kontakt $ öffnet  und somit die Kupplung 3 löst, werden nur     die     Antriebskraft     ides    Motors 1 und die     kinetische        Euer-          gie        seines    Rotors     unwirksam    gemacht.

       Infolge    der       kinetischen        Energie    der mit der Welle 4 verbundenen       Teile    der Maschine 5 kann es sein, dass     diese        Teile          nicht        genügend    rasch zum Stillstand kommen, auch  wenn man zugleich .eine     @starke    Bremse     üblicher    Art  in Tätigkeit setzen würde.

        Die für den Notfall vorgesehene, in     Fig.    2     näher     dargestellte     Sicherheitsvorrichtung    .10     weist    eine     Nok-          kenscheihe    11 .auf, welche     idurch    zwei     Keile    12 mit       der        Maschinenwelle    4 fest verbunden ist. Die Sicher  heitsvorrichtung 1.0 hat ein nur     teilweise    angedeute  tes,     ortsfeistes    Gestell 13, das mit     mindestens    einem  nicht dargestellten Lager für     die    -Welle 4 versehen  !ist.

   Auf der     Aussenfläche    14 einer zum Lagerkörper       axial    vorstehenden Lagerbuchse ist eine Schwinge 15  schwenkbar gelagert, auf welcher     ein        Führungsblock     <B>16</B> befestigt ist, in .dem eine sehr ,starke     Klinke    17       vertikal    in     einer    Führung 18 verschiebbar ist.

   In       :ihrer    dargestellten oberen Lage ragt das obere Ende  der     Klinke    17 in die Bahn einer     an    der     Nocken-          ischeibe    11     vorgesehenen,    sehr starken Nase 19.     In     einer     Aussparung        20i        des    Blockes 16 ist     ein.    Hebel  21 angeordnet, der um einen Zapfen 22     schwenkbar     ist und einen     Zapfen    23 trägt, Ader in     einen    Quer  schlitz 24 der Klinke 17 eingreift.

   Das in der Zeich  nung linksseitige,     abgerundete    Ende 21' des     Hebels     21 liegt zwischen zwei auf ;einer Kolbenstange 25       angebrachten        Mitnehmern    26,     während    sein     rechtes,     abgeschrägtes Ende 21" in der     idargestellben    Lage  auf einen     Bedienungsknopf    27 eines am Block 16       montiertem:        Schalters    28 drückt.  



  Die Kolbenstange 25     gehört    zu einem im Inneren  eines     Druckluftzylnders    29     befindlichen.        Kolben,     wobei der Zylinder 29 :auf der Schwinge 15     montiert     st und     in,    nicht     näher        idargestellterWeise    über     eine          Leitung    30 von einem     elektromagnetisch    gesteuer  ten     Dreiwegventil    31 mit Druckluft beschickt oder  mit der Atmosphäre verbunden werden kann.

       Zwei          Klemmen    32 dienen zum     Anschluss    der Steuerwick  lung des Ventils 31. Das     Ventil    31     ist    so     @aus-gebildet,          @dass    es bei     seiner    Erregung ein Einlassen Ader Druck  luft in     Iden    Zylinder 29 bewirkt, bei Nichten     agung     ,den Zylinder 9     dagegen    mit der Atmosphäre ver  bindet.

   Eine     im    Zylinder 29     angeordnete        Feder     bringt dann in letzterem     Falle    die Kolbenstange 25  in die     dargestellte,        eingezogene    Lage, so     idass    die       Klinke    17 nach oben     vorsteht.    Bei erregtem Elektro  ventil 31 ist der Zylinder 29     mit        Druckluft    be  schickt und ragt     die    Kolbenstange 25     weiter    .aus       demselben    hinaus,

   so     dass        idie        Klinke    17 nach     unten     verschoben     ist    :und sich     ausserhalb    der Bahn der  Nase 19 befindet.  



  Die Schwinge 15 weist einen     bogenförrnigen,    zur  Welle 4 koaxialen     Schlitz    33 auf, dessen     Randzone     34 zwischen zwei     .Reibungsbelägen    35 und 36 .(siehe       Fig.    3)     festgeklemmt    ist.

   Hierzu     ist    eine     Inmbus-          Schraube    37     vorgesehen,    die .durch eine Buchse 38  hindurchgeht und in einen Block 39     eingreift,    der  in eine     Vertiefung    40 des     Gestells    13 eingelassen und  mit dem Reibungsbelag 35 versehen     ist.    Der     andere          Reibungsbelag    36 ist an intim starken     Ring    41 :an  gebracht, der ,auf der Buchse 38 sitzt. Eine Teller  feder 42 ist zwischen     einem    Kopf 43 der Buchse 38  und     dem    Ring 41 angeordnet.

   Es ist     ersichtlich,    dass  durch     Anziehen    der Schraube 37, die von den Rei  bungsbelägen 35 und 36 :auf die     Randzoos    34     des            Schlitzes    33 ausgeübte     Klemmkraft    verstärkt wird.  Die Dicke der     Schwinge    15 nimmt in der Randzone       von        rechts        nach        links        leicht        ab,        wie        in        Fig.    3  dargestellt ist.  



  Die     Steuerwicklung    des Ventils 31 ist in     Fig.    1       dargestellt    und     reit    44     bezeichnet.    Sie befindet sich  im Stromkreis einer Wechsel- oder Gleichstromquelle  45, die auch mit der Quelle 7 identisch sein kann,  und eines Kontaktes 46, der     mit    Odem gleichen     Betä-          tigungsorgan    9     im.        gleichen    Sinne betätigt     wind        wie     ,der Kontakt B.

   Wenn man     in    einem Notfalle mit  tels 'des     Betätigungsorgans    9 die beiden normaler  weise geschlossenen Kontakte 8 und 46 öffnet, so  wird nicht nur die Kupplung 3 ausgeschaltet, son  dern .auch die Steuerwicklung 44 des     Elektroventils     31     stromlos,    so     .dass    - wie bereits beschrieben -,

  die       Klinke    17     in    die dargestellte obere Lage kommt und  somit in die     Bahn    der Nase 19     vorragt.    Die sich     'u        n          Uhrzeigerdrehsinne    von     F.ig.    2     drehende    Nocken  scheibe 11 kann hierauf nur .noch     höchstens        eine     Umdrehung machen, bis     ihre    Nase 19 auf die Klinke  17 trifft und letztere sowie über den Führungsblock  16 die Schwinge 15 im gleichen Drehsinne mit  nimmt.

   Der     Drehung    der Schwinge 15 wirkt aber  die sehr grosse Reibung entgegen, die von den     Rei-          bungsbelägen    35 und 36 auf die     Schwinge    15 in  der Randzone 34     ihres        Schlitzes    33 ausgeübt wird.

    Diese Reibung nimmt progressiv zu, je weiter die       Schwinge    15     verschwenkt    wird,     weil    ja die Dicke  der zwischen die Reibungsbeläge gelangenden Teile  der Randzone 34 mit zunehmender     Verschwenkung     der     Schwinge        zunimmt.    Die     Klemmkraft    der Rei  bungsbeläge 35 und 36 soll mittels der Schraube 37  so     eingestellt    sein,     :

  dass        die    Schwinge 15 zum Still  stand kommt, etwas bevor das     rechte    Ende     des     Schlitzes 33     zwischen    diese     Reibungsbeläge    35     und     36     gelangt.    Wenn die Schraube 37 etwas zu wenig       angezogen    sein sollte,     iso    :

  schlägt ,der rechte Endrand  des Schlitzes 33 noch an der Buchse 38 an.     Die          progressive    Bremsvorrichtung 34-39 setzt somit     die          Schwinge    15 und damit die     Nockensch@eibe    11 und  ,die Welle 4 somit nach     Auftreffen,    der Nase 19 auf  die     Klinke    17 nach     .einem        Schwenkungswinkel    der       Schwinge    15     -still,

      der höchstens gleich dem     Zentri-          winkel    des     bogenförmiigen        Schlitzes    33 ist, z. B.       etwa    20  und .also     weniger    .als 180 .  



  Der Schalter 28     wird    durch das abgeschrägte  Ende 21" des Hebels 21 über seinen Bedienungs  knopf 27 geschlossen, wenn der Hebel 21 die     Klinke     17 nach oben     schiebt.    Dadurch kann z. B. die Wick  lung     eines        nicht        dargestellten,    zum Ein- und Aus  schaltendes Motors 1 dienenden     Schützers    kurz ge  schlossen werden,     so,dass    auch dieser Motor 1 auto  matisch stillgesetzt wird, wenn man die beschriebene       Notbremsung,der    Welle 4     durchführt.     



  Die dargestellte     Sicherheitsvorrichtung    10     weist     auch     noch        einen    weiteren     Schalter    47 auf, der am  Gestell 13     bessestigt    ist und     dessen    Bedienungsknopf  48 von     ider    Schwinge 15 nach ,innen ,gedrückt wird,  wenn -die SchwingeRTI ID="0002.0212" WI="6" HE="4" LX="1462" LY="2656">  isich    in ihrer     dargestellten    Nor-           manage    befindet.

   Dieser beim beschriebenen, sehr  einfachen     Anwendungsbeispiel    nach     Fvg.    1 nicht be  nützte Schalter 47 kann im Falle von     komplizierten     Anwendungen der Sicherheitsvorrichtungen 10 nütz  lich sein, namentlich dann, wenn die Maschine 5 von       Fig.    1     eine    Presse ist.

   In     diesem    Falle, in     dem        ,dann     die Presse 5 über die     Reibungskupplung    3     normaler-          weise    ein- und ausgeschaltet werden muss, sind, um  eine absolute     Sicherheit,des        die        Presse    bedienenden  Arbeiters zu gewährleisten, noch zahlreiche weitere  Massnahmen nötig, deren     Erläuterung    im     vorliegen-          :den        Zusammenhange    :

  aber zu weit führen     würde.     Es sei nur     ,erwähnt,        dass    in     diesem    Falle,     wenn     die Schwinge 15 den     Bedienungsknopf    48 frei     @gibt,     der Schalter 47 durch öffnen .oder Schliessen eines  Stromkreises die     ganze        Steuerung    oder Presse     inklu-          sive    Antriebsmotor ausser Betrieb setzt, so dass die  Arbeit nicht wieder aufgenommen werden kann,  wenn die Schwinge 15 nicht vorher, nach Lösen der  Schraube 37, wieder in ihre Normallage zurück  gebracht worden, ist,

   worauf diese     Sehraube    37 selbst  verständlich wieder :angezogen werden muss. Je nach  Aden vorgesehenen     Stromkreisen        und    ihrer elektri  schen Verriegelungen können die Schalter 28 und  47 auch als     Umschalter    oder     Mehrfachschalter    aus  gebildet sein.  



  Anderseits sind auch Varianten der Sicherheits  vorrichtung 10 möglich, in denen     keine        Schalter    28  und 47 und auch     koin    Ventil 31 und kein pneu  matischer Zylinder 29 vorgesehen sind. Die Klinke  17     kann    z. B. normalerweise von einem erregten  Elektromagneten gegen die Kraft einer Feder nach  unten gezogen werden. Wird der Elektromagnet in  einem     Notfalle    abgeschaltet, so drückt die genannte  Feder     dann    die Klinke 17 nach oben, so dass     sirre     in :die Bahn der Nase 19 ragt. Ferner     könnte    die  Klinke auch     verschwenkbar    statt verschiebbar vor  gesehen werden.

   Auch kann mittels     ,des        Handgriffes     oder     Pedals    9     :anstelle    des. Kontaktes 46 unmittel  bar ein ortsfestes.     Dreiwegventil        geschaltet    werden,  :das die Funktion des, Ventils 31     übernimmt    und       idurch    eine     biags,ame    Leitung 30 mit Odem     Zylinder     29 verbunden ist.  



  Die durch die Sicherheitsvorrichtung     stillzuset-          zende    Welle     muss    nicht notwendigerweise zu einer  Maschine gehören. Es     könnte    sich- z. B. auch u m  die     Hauptwelle        einer        Transmissionsanlage    handeln,  an die eine     Mehrzahl    von Maschinen verschiedener  Art     angeschlossen    sein     können.     



  Anstelle einer Reibungsbremse 37-39 kann auch  ein als     Bremsedierender    hydraulischer oder pneu  matischer Stossdämpfer vorgesehen werden,     @dessen     Wirkung ebenfalls progressiv mit der     Schwenkung     der Schwinge     zunimmt.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Sicherheitsvorrichtung zum :schlagartigen Anhal ten einer sich drehendem Welle, gekennzeichnet durch eine .mit @dieser Welle (4) fest verbundene Nocken scheäbe (11), die eine Nase (19) aufweist, durch eine koaxial zur Welle (4) schwenkbar gelagerte Schwinge (15), durch eine auf der Schwinge (15) montierte Klinke (17), durch eine Betätibgungsvor- richtung (21-26, 29-31),

   die gestattet, die Klinke (17) so zu verstellen, dass sie wahlweise in die Bahn der genannten Nase (19) ragt oder nicht, und durch eine Bremsvorrichtung (37-39), welches in ersterem Falle die :dadurch hervorgerufene Schwenkung der Schwinge (15) und idamit auch die Welle (4) nach einem Schwenkungswinkel von weniger als 180 zum Stillstand bringt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Sicherheitsvorrichtung nach Patentanspruch -I, dadurch gekennzeichnet, @d:asseine Reibungsbrems- vorrichtung.(37-39) vorgesehen ist, deren, Brems- ,kraft mit zunehmender Schwenkung der Schwinge (15) progressiv zunimmt. 2.

   Sicherheitsvorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet"dass die Schwinge (15) einen zur Welle (4) koaxialen Schlitz (33) aufweist, dass zwei ortsfeste Reibungsbeläge (35, 36) mittels einer durch den Schlitz :

   hindurchgehenden Schraube (37) von entgegengesetzten Seiten auf die Randzone (34) ,des Schlitzes gepresst werden und d'ass die Dicke ,der Schwinge längs des Schlitzes (33) von iddssen einem Ende, in idem sich die Relbungsbeläge (35, 36) in der Normallage befinden (Fig. 2), zum an deren Ende hin zunimmt. 3.

   Sicherheitsvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ,der Zentriwinkel des Schlitzes -(33) etwa 20 beträgt. 4. Sicherheitsvorrichtung nach Patentanspruch I, -dadurch gekennzeichnet, :dass die Klinke (17) in einer Führung (18) eines auf der Schwinge (15) befestig- ten Führungsblockes verschiebbar ist.

   5. Sicherheitsvorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrich tung der Klinke (17) .einen Hebel (21) aufweist, der einerseits mit dieser Klinke (17) und .anderseits mit !der Kolbenstange (25) :eines Kolbens verbunden äst, der in einem auf der Schwinge (15) montierten, pneumatischen Zylinder (29) angeordnet ist.

   6. Sicherheitsvorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Schwinge (15) auch ein: elektrisch gesteuertes Dreiwegventil (31) angeordnet ist, Idas gestattet, den Zylinder :

   (29) mit Druckluft zu beschicken oder mit der Atmosphäre zu verbinden, und d@asseine Feder vorgesehen, ist, welche -die =Klinke (17) in die Bahn, Ader genannten Nase (19) bringt, wenn :der Zylinder :mit der Atmo sphäre verbunden ist.

   7. Sicherheitsvorrichtung nach Patentanspruch I, ,dadurch gekennzeichnet, dass auf der Schwinge (15) ;ein Schalter (28) montiert ist, .der mit (der Betäti gungsvorrichtung (21-26, 29-31) der Klinke (17) gekuppelt ist. B.

   Sicherheitsvorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch :gekennzeichnet, dass in gestenfester Schal ter (47) vorgesehen eist, der durch ,die Schwinge (15) betätigt ist, wenn dieselbe sich in, ihrer Normallage befindet. 9. Sicherheitsvorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremsvorrichtung ein Stossdämpfer vorgesehen ist.

   PATENTANSPRUCH 1I Verwendung der Sicherheitsvorrichtung nach Patentanspruch I an einer Welle (4), die von einem Motor @(1) über eine Reibungskupplung .(3) angetrie- ben wird.