Endschaltergetriebe zur mechanischen Betätigung von Schaltkontakten

Abstract

 Ein Endschaltergetriebe zur mechanischen Betätigung von Schaltkontakten mit mehreren Zahnrädern, wobei wenigstens ein Zahnrad auf wenigstens eine Getriebewelle drehschlüssig aufgesteckt ist, ist bekannt.
Erfindungsgemäß weist die wenigstens eine Getriebewelle (3, 7) ein gleichmäßig über ihre Länge erstrecktes, polygonales Profil auf, und eine Innenkontur des wenigstens einen drehschlüssigen Zahnrades (5, 6, 15, Z) ist auf das polygonale Profil abgestimmt.
Einsatz für Krananlagen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Endschaltergetriebe zur mechanischen Betätigung von Schaltkontakten mit mehreren Zahnrädern, wobei wenigstens ein Zahnrad auf wenigstens eine Getriebewelle drehschlüssig aufgesteckt ist.

[0002] Ein solches Endschaltergetriebe ist als Zahnradgetriebe allgemein bekannt. Endschalter werden insbesondere im Krananlagenbereich und im übrigen überall dort eingesetzt, wo eine sichere Begrenzung von Bewegungen gefordert ist. Ein solcher Endschalter weist mechanisch zu betätigende Schaltkontakte auf. Die Schaltkontakte werden durch Nockenscheiben betätigt, die auf einer Schaltwelle sitzen. Die Drehung der Schaltwelle erfolgt durch einen Antrieb, der die Schaltwelle mittels des zwischengeschalteten Endschaltergetriebes dreht. Dazu sitzt sowohl auf der Schaltwelle, die eine Getriebewelle darstellt, wie auch auf einer weiteren Getriebewelle des Endschaltergetriebes wenigstens ein Zahnrad drehschlüssig mittels einer Nut/Federpassung. Die Herstellung der Wellen und die Anpassung auf entsprechende Nut/Federpassungen ist relativ aufwendig.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Endschaltergetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, das gegenüber dem Stand der Technik einen wesentlich vereinfachten Aufbau aufweist.

[0004] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die wenigstens eine Getriebewelle ein gleichmäßig über ihre Länge erstrecktes, polygonales Profil aufweist, und daß eine Innenkontur des wenigstens einen drehschlüssigen Zahnrades auf das polygonale Profil abgestimmt ist. Falls das Endschaltergetriebe mehr als eine Getriebewelle aufweist, so sind vorzugsweise alle Getriebewellen des Endschaltergetriebes als polygonales Profil gestaltet. Der formschüssige Halt der Zahnräder auf den Getriebewellen erfolgt erfindungsgemäß direkt durch die polygonale Gestaltung des Profiles der Getriebewelle, an das das entsprechende Zahnrad in Umfangsrichtung formschlüssig angepaßt ist. Vorzugsweise ist die Innenkontur des Zahnrades entsprechend negativ polygonal gestaltet. Das gleichmäßig über die Länge erstreckte polygonale Profil ermöglicht eine äußerst einfache Herstellbarkeit, die zudem eine hohe Herstellungsgenauigkeit gewährleistet. Eine nachträgliche Bearbeitung der Getriebewelle entfällt vollständig oder wird zumindest erheblich reduziert. Die Erfindung ermöglicht auch eine einfache Montage des Endschaltergetriebes, da die Zahnräder lediglich axial aufgesteckt und gegebenenfalls axial fixiert werden müssen. Es sind keine zusätzlichen Elemente zur drehschlüssigen Festlegung des Zahnrades notwendig, wie dies bei der Nut/Federpassung gemäß dem Stand der Technik der Fall war. Die Abstimmung des polygonalen Profiles auf die Innenkontur des Zahnrades ist vorteilhaft so gestaltet, daß sich eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Verteilung des erforderlichen Drehmomentes ergibt. Dadurch wird eine Reduzierung der Flächenpressung erzielt. Dies wiederum gestattet den Einsatz von Kunststoffzahnrädern, die einfacher und kostengünstiger herstellbar sind. Insbesondere sind dabei ein Antriebsrad sowie ein Abtriebsrad des Endschaltergetriebes aus Kunststoff hergestellt. Dadurch ergibt sich ein geräuscharmer Lauf des Endschaltergetriebes.

[0005] In Ausgestaltung des Getriebes ist die Getriebewelle aus einem endlosen Zieh- oder Strangpreßprofil hergestellt. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung.

[0006] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das polygonale Profil der Getriebewelle mit mehreren, zueinander in Umfangsrichtung beabstandeten, teilzylindrischen Außenkonturabschnitten versehen. Dadurch wird für Zahnräder, die auf der Getriebewelle nicht drehschlüssig angeordnet sind, eine sichere konzentrische Lagerung geschaffen.

[0007] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.

Fig. 1

zeigt in einem Schnitt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Endschaltergetriebes,

Fig. 2

eine erste Getriebewelle des Endschaltergetriebes nach Fig. 1,

Fig. 3

eine zweite, als Schaltwelle dienende Getriebewelle des Endschaltergetriebes nach Fig. 1,

Fig. 4

in wesentlich vergrößerter Darstellung das polygonale Profil der Getriebewellen nach den Fig. 2 und 3,

Fig. 5

in gegenüber der Darstellung nach Fig. 1 vergrößerter Darstellung ein drehschlüssig auf der einen Getriebewelle gehaltenes Zahnrad, und

Fig. 6

einen Längsschnitt durch das Zahnrad nach Fig. 5 längs der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5.

[0008] Ein Endschalter für eine Krananlage weist ein Endschaltergetriebe 1 auf. Eine Betätigung von mechanischen Schaltkontakten des Endschalters erfolgt in an sich bekannter Weise durch Nockenscheiben, die axial und in Umfangsrichtung versetzt zueinander in nicht dargestellter Weise auf einem Fortsatz einer Schaitwelle 3 angeordnet sind. Die Schaltwelle 3 stellt eine Getriebewelle des Endschaltergetriebes 1 dar und bildet einen Abtrieb des Endschaltergetriebes 1. Eine Antriebsseite des Endschaltergetriebes 1 wird durch eine Antriebswelle 2 gebildet, die über eine Antriebsschnecke 4 in grundsätzlich bekannter Weise mit einem Zahnradgetriebe kämmt.

[0009] Die verschiedenen, nachfolgend näher beschriebenen Zahnräder des Zahnradgetriebes sind auf zwei Getriebewellen 7, 3 angeordnet, die gemäß den Fig. 2 bis 4 ein identisches, über ihre gesamte Länge durchgehendes polygonales Profil aufweisen. Beide Getriebewellen 3, 7 sind parallel zueinander in einem Gehäuse 10 des Endschaltergetriebes 1 gelagert. Entsprechende Axialsicherungen, die nicht näher bezeichnet sind, gewährleisten eine entsprechende Drehlagerung der Getriebewellen 3, 7 im Gehäuse 10.

[0010] Die Antriebsübertragung erfolgt von der Antriebsschnecke 4 auf ein Schrägstirnrad 5, das an seinem Innenumfang durch Mitnehmernocken 17 analog den Mitnehmernocken 22 in Fig. 5 drehschlüssig auf der Getriebewelle 7 gehalten ist. In der Darstellung nach Fig. 1 auf der rechten Seite neben diesem Schrägstirnrad 5 ist ein Zahnrad 6 angeordnet, das mit Hilfe von analog den Mitnehmernocken 17 gestalteten Mitnehmernocken 8 drehschlüssig auf der Getriebewelle 7 gehalten ist.

[0011] Die Drehung der Antriebsschnecke 4 wird von dem Zahnrad 6 auf ein Doppelzahnrad 9, 11, 12 übertragen, das drehbar auf der unteren, als Schaltwelle dienenden Getriebewelle 3 angeordnet ist. Das Doppelzahnrad 9, 11, 12 besteht aus einem Zahnrad 9, einer Distanzbuchse 11 und einem Zahnrad 12. Die beiden Zahnräder 9 und 12 sowie die Distanzbuchse 11 sind durch axial abragende Klauen analog den Klauen 23 nach den Fig. 5 und 6 drehschlüssig miteinander gekoppelt. Beide Zahnräder 9, 12 und die Distanzbuchse 11 weisen eine hohlzylindrische Innenkontur auf, wodurch sie drehbeweglich auf der Getriebewelle 3 gelagert sind.

[0012] Das Zahnrad 12 kämmt mit einem Zahnrad 13, das drehbeweglich auf der oberen Getriebewelle 7 gelagert ist. Das Zahnrad 13 ist über entsprechende Klauen axial mit einem Zahnrad 14 gekoppelt, das ebenfalls drehbeweglich auf der Getriebewelle 7 gelagert ist. Das Zahnrad 14 schließlich kämmt mit einem Abtriebsrad 15, das das entsprechende Drehmoment auf die als Schaltwelle dienende Getriebewelle 3 überträgt. Hierzu weist das Abtriebsrad 15 analog dem Schrägstirnrad 5 und dem Zahnrad 6 im Bereich seiner Innenkontur drei Mitnehmernocken 16 auf, die formschlüssig in korrespondierende Längsnutabschnitte 19 (Fig. 4) der Getriebewelle 3 eingreifen.

[0013] Alle beschriebenen Zahnräder können axial auf die jeweiligen Getriebewellen 3, 7 aufgeschoben werden, wodurch sich eine äußerst einfache Montage des Endschaltergetriebes 1 ergibt.

[0014] Das polygonale Profil der beiden Getriebewellen 3, 7 weist gemäß Fig. 4 zum einen drei in gleichmäßigen Abständen über den Umfang verteilte, teilzylindrische Außenkonturabschnitte 20 auf, die zur Führung für eine Drehlagerung der hohlzylindrischen Innenkonturen der betreffenden Zahnräder 9, 12, 13, 14 und der Distanzbuchse 11 dienen. Zwischen diesen Außenkonturabschnitten 20 erstrecken sich nutförmige Längsprofilabschnitte 19, die jeweils einen rechteckigen, radial nach innen ragenden Querschnitt bilden. Diese Längsprofilabschnitte 19 dienen zur Aufnahme der Mitnehmernocken 8, 17, 16, die bei dem Zahnrad Z nach den Fig. 5 und 6 allgemein mit 22 bezeichnet sind. Das Zahnrad Z entspricht vom Aufbau her grundsätzlich den Zahnrädern 6 und 15, ist jedoch mit einem anderen Bezugszeichen versehen, um die generelle Gültigkeit der wesentlichen Merkmale dieses Zahnrades für alle mit Mitnehmernocken versehenen Zahnräder des Endschaltergetriebes 1 verdeutlichen.

[0015] Es ist vorteilhaft, alle dargestellten Zahnräder aus Kunststoff herzustellen und die entsprechenden Mitnehmernocken 22, die an die Querschnitte der Längsprofilabschnitte 19 der Getriebewellen 3, 7 angepaßt sind, einstückig anzuformen. Auch die als Kupplungselemente für axial benachbarte Zahnräder dienenden Klauen 23 können bei der Herstellung aus Kunststoff einstückig mit angeformt werden. Die Zahnräder können somit als einfache Spritzgußteile hergestellt werden.

Ansprüche

1. Endschaltergetriebe zur mechanischen Betätigung von Schaltkontakten mit mehreren Zahnrädern, wobei wenigstens ein Zahnrad auf wenigstens eine Getriebewelle drehschlüssig aufgesteckt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens eine Getriebewelle (3, 7) ein gleichmäßig über ihre Länge erstrecktes, polygonales Profil aufweist, und daß eine Innenkontur des wenigstens einen drehschlüssigen Zahnrades (5, 6, 15, Z) auf das polygonale Profil abgestimmt ist.

2. Endschaltergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebewelle (3, 7) aus einem endlosen Zieh- oder Strangpreßprofii hergestellt ist.

3. Endschaltergetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das polygonale Profil der Getriebewelle (3, 7) mit mehreren, zueinander in Umfangsrichtung beabstandeten, teilzylindrischen Außenkonturabschnitten (20) versehen ist.

4. Endschaltergetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den teilzylindrischen Außenkonturabschnitten (20) nutförmige Längsprofilabschnitte (19) vorgesehen sind.

5. Endschaltergetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkontur des wenigstens einen drehschlüssigen Zahnrades (5, 6, 15, Z) mit in die nutförmigen Längsprofilabschnitte (19) axial einschiebbaren Mitnehmernokken (8, 17, 16, 22) versehen ist.

Zeichnung