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Spindelantrieb für Hebewerke, insbesondere für Schiffshebewerke mit
senkrecht gestellten Hubspindeln Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Spindelantrieb
für Hebewerke, insbesondere für Schiffshebewerke mit senkrecht gestellten Hubspindeln.
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Bei Spindelantrieben für Hebewerke, insbesondere für Schiffshebewerke
mit senkrecht gestellten Hubspindeln, sind erfahrungsgemäß die Wandermuttern der
Hubspindeln einer sehr raschen Abnutzung unterworfen, und zwar selbst auch bei ungewöhnlicher
Kleinhaltung der spezifischen Gewindepressung. Diese Erscheinung zwingt schon nach
kurzer Betriebszeit zur Ersatzbeschaffung. Die damit verbundenen Unkosten, es handelt
sich hierbei der Größenordnung nach um Bronzemuttern bis zu 2,a
m Länge bei o,25 bis 0,45 m mittlerem Gewindedurchmesser, und der durch die
Auswechslung entstehende Betriebsausfall bedeuten auf die Dauer eine untragbare
Beeinträchtigung der Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man bereits versucht, der raschen
und starken Abnutzung des Muttergewindes dadurch zu begegnen, daß man den im Vergleich
zu den Werten bei anderen Gleitelementen schon ohnehin sehr niedrigen Flächendruck
noch weiter herabsetzte. Es zeigte sich jedoch, daß ein befriedigender Erfolg
auf
diese Weise nur durch einen in der Triebwerkstechnik sonst völlig unbekannt niedrigen
Wert erzielt werden kann unter Inkaufnahme eines dem vollen Ausmaß der Druckminderung
entsprechenden und demzufolge auch wirtschaftlich sehr merklichen Mehraufwandes
an Maschinenbaustoff. Gleichwohl blieb die Technik in Ermangelung eines besseren
Mittels bei dieser Baugreise, trotz .der Einsicht, daß angesichts der sonst im Maschinenbau
zulässigen Gleitdrücke nicht ein in der spezifischen Größe wesentlich darunter liegender
Flächendruck Ursache der raschen Mutterabnutzung sein kann. Anlaß ist vielmehr die
besonders bei langen Spindeln feststellbare, neben der durch Zeit und Wetterlage
bedingten Zustandsänderung von Werkstoff und Bearbeitungsgerät ganz allgemein in
der Fertigung begründeten Unstetigkeit in der Gewindesteigung, die sich im Betrieb
um so mehr bemerkbar macht, je länger die Mutter ist. Die Folge ist, daß nur ein
Teil der Gewindegänge zum Tragen gelangt und daß sich für den wirklich tragenden
Teil des Gewindes ein entsprechend höherer Flächendruck ergeben muß. Die bedingte
Drucksteigerung auf diese Weise ist schlechterdings unkontrollierbar, und so wird
auch verständlich, weshalb in der Praxis für Spindeln und Muttern großer Lasten
so stark von der theoretischen Zulässigkeit nach unten abweichende spezifische Flächendrücke
gewählt werden.
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Die Erkenntnis der wahren Ursache auswertend, wird durch die Erfindung
das Problem in der Weise gelöst, daß die Mutter bei möglichst großemDurchmesser
in der Länge kurz gehalten und dafür zwei oder mehrere Muttern vorgesehen werden.
Mit verbunden ist dabei, was Voraussetzung für eine Unterteilung der Mutter ist,
eine Ausgleichsvorrichtung zur Gewährleistung einer gleichmäßigeren Verteilung der
Last auf die einzelnen Teilmuttern. Das Merkmal der Erfindung besteht also in der
Unterteilung der Spindelmutter im Zusammenwirken mit der Druckausgleichsvorrichtung.
Ein derartiger Spindelantrieb verringert naturgemäß die Ungleichheiten im Gewinde
und gestattet auf Grund der durch ihn selbst gewährleisteten besseren Druckverteilung
im Bereich der gesamten im Eingriff stehenden Gewindelänge eine Heraufsetzung des
spezifischen Flächendruckes, wodurch zugleich die Wirtschaftlichkeit erhöht wird.
Über diese Vorzüge hinaus bietet der Spindelantrieb mit unterteilten Muttern noch
den Vorteil, daß die Pendelfähigkeit seiner Hängestangen die Spindel gegen Belastungen
durch .Querkräfte sichert. In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke in vier verschiedenen
Ausführungen dargestellt, und zwar zeigt Abb. i ein Ausführungsbeispiel mit zwei
Teilmuttern, während Abb. 2 ein solches mit vier Teilmuttern darstellt, wobei, wie
aus den Abbildungen ersichtlich, der Ausgleich durch Waagebalken hergestellt ist;
Abb. 3 und 4 zeigen zwei weitere, den Erfindungsgedanken in vorteilhafter Weise
verwirklichende Ausführungsmöglichkeiten.
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Mit. i ist der anzuhebende Lastträger, z. B. der Schiffstrog, bezeichnet;
2 ist die sich drehende Gewindespindel. 3 sind die auf und ab wandernden, gegen
Drehbewegung gesicherten Teilmuttern, 4 die hieran befindlichen Kippzapfen, 5 die
um die Kippzapfen 4 schwingenden Waagebalken, 6 die Zugstangen an den um Zapfen
7 kippenden Unterbalanciers, 8 und 9 die oberen und unteren Zugstangen7apfen. In
Abb.2 sind mit io die Zugstangen an dem weiteren unteren Balancier i i mit auf dem
Lastträger i befestigten Drehzapfen 12 bezeichnet. In Abb. i sitzt der Zapfen 7
fest am Lastträger i.
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Der Erfindungsgedanke läßt sich auch in vorteilhafter Weise verwirklichen,
wenn man auf der einen Seite der Spindel :2 die Zugstangen 6 unter Fortfall des
Unterbalanciers 8 bzw. der Unterbalanciers 8 und i i mittels der Gelenkdrehzapfen
9 unmittelbar am Lastträger i angreifen läßt, wie dies die Abb. 3 und 4 zeigen.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit zeigt Abb.5. Auch kann es von Vorteil sein,
zwischen dem Muttergehänge und dem Lastträger in der Querebene pendelnde Endstangen
anzuordnen.