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Getriebe.
Gegenstand der Erfindung ist ein Getriebe, welches sich auszeichnet durch einen auf einem Exzenter einer Welle gelagerten Übertragungskörper, der zwei oder mehr zueinander konzentrische Kränze hat, diebeim Kreisen des Exzenters mit Gegenkränzen zusammenwirken, dieihrerseits konzentrisch zur Achse der genannten Welle sind.
Der Erfindungsgegenstand ist auf den Zeichnungen in einer Anzahl beispielsweiser Ausführungsformen veranschaulicht, u. zw. zeigt Fig. 1 ein erstes Beispiel im Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach A-B der Fig. 1, Fig. 3 ein zweites Beispiel im Längsschnitt, Fig. 4 einen Querschnitt nach C-D der Fig. 3 und Fig. 5 ein drittes Beispiel im Längsschnitt, Fig. 6 ein viertes Beispiel im Längsschnitt, Fig. 7 einen Schnitt eines fünften Beispieles, Fig. 8 eine Ansicht von rechts der Fig. 7 her gesehen, Fig. 9 einen Längsschnitt eine, sechsten Beispieles, Fig. 10 einen teilweisen Querschnitt davon, Fig. 11 einen Längsschnitt eines siebenten Beispieles, Fig. 12 einen Grundriss und Fig. 13 eine Stirnansicht dazu mit Schnitt nach E-T-'der Fig. 12, Fig. 14 einen Schnitt nach G-H der Fig. 11, Fig.
15 zeigt eine zu
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Getriebeverzahnung.
Beim Beispiel nach Fig. 1, 2 bezeichnet 1 die Welle, welche mit einem Exzenter 2 und einem koaxialen Zapfen 3 versehen ist. Auf letzterem stützt sich ein zylindrisches Gehäuse 4, das zwei Stufen 5, 6 aufweist und mit einem angeschraubten Deckel 7 ausgestattet ist. Die Stufe 6 des Gehäuses 4 ist mit einer zur Welle 1 konzentrischen Innenverzahnung 8 versehen, mit welcher der Übertragungskörper 9 durch eine an ihm vorhandene, zur Exzenterachse konzentrische'Aussenverzahnung im Eingriff steht.
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Auf der Büchse 10 stützt sich das die Verzahnung einschliessende Gehäuse 4 mittels seines Deckels 7, der hiezu eine zentrale Nabe besitzt.
Nach Fig. 1 ist angenommen, die Büchse 10 sei in einem das Getriebe tragenden Lagerarm 11 unverrückbar festgestellt. Dreht sich jetzt die Welle 1 im einen oder anderen Sinne, dann bewirkt ihr
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kann. Diese Anwendungsart des Getriebes ist beispielsweise bei Werkzeugmaschinen vorteilhaft zur Herbeiführung eines beschleunigten Rückganges.
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit bietet sich durch Feststellen der Welle 1. Wird dann das Gehäuse.} oder die Büchse 10 angetrieben, dann wird jeweilen der zweite Teil (die Büchse 10 bzw. das Gehäuse 4) durch Vermittlung des Übertragnngskorpers 9 nut ungleicher Drehzahl, aber im gleichen Drehsinn wie das Gehäuse 4 mitgedreht.
Ferner kann die Büchse 10 festgestellt, das Gehäuse 4 angetrieben werden und die Kraftabnahme
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Infolge der verschiedenen Grösse der Zahnkranzumfänge 9, 9 (t zueinander, wird in diesem Falle eine Differenz zugunsten der entgegengesetzten Drehrichtung zur Welle 1 erzielt.
Bei diesem Getriebe können dieselben Antriebskombinationen angewandt werden, wie beim
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Übersetzung ins Langsame arbeitet, bewegte Gegenstand noch so viel Schwungkraft aufbringt, dass im Getriebe das Bestreben entsteht, auf Übersetzung ins Schnelle zu arbeiten. Hiebei auftretende Verklemmung des Übertragungskörpers auf dem denselben tragenden Exzenter kann den plötzlichen Stillstand des Getriebes und demzufolge Betriebsstörungen bewirken, was sich z. B. im Abwerfen von Übertragungsriemen äussern kann oder in Brüchen, namentlich bei direkter Kupplung des Getriebes mit einer Arbeitsmaschine od. dgl. Ähnlich liegen die Verhältnisse beim Anlassen des Getriebes.
In Fig. 6 bezeichnet 1 : ; einen zum Gehäuse eines kleinen Elektromotors zugehörigen Teil (Seitenschild), der eine hohlzylindrische Verlängerung 16 hat. 17 ist die Motorwelle, welche mittels abgesetzten Endes, das in ein flaches Haupt 18 ausläuft, in die Getriebewelle j ! hineinlasst. Die in der Getriebewelle 1
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Drehsinne miteinander Verbindung haben, ist durch eine in der Welle 1 angebrachte Querbohrung 19 geschaffen. Die Welle 1 besitzt einen Exzenter. 8 und einen abgestuften koaxialen Endzapfen 3. Mit 9 ist der hier mittels eines Kugellagers 20 auf dem Exzenter 2 abgestützte Übertragungskörper. der an den beiden Enden e : ne zur Exzenterachse konzentrische Innen-bzw. Aussenverzahnung 9a bzw. 9b aufweist.
Durch seine Innenverzahnung 9a steht der Übertragungskörper 9 mit der Verzahnung einer
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aus Gummi bestehende Mitnehmer 25 verbinden die zur Getriebewelle 1 gleichachsige Welle 23 im Drehsinn elastisch mit der Büchse 22, und folglich mit dem Übertragungskörper 9. Die Verzahnung der Büchsen M und 22 sind zur Welle konzentrisch. Die Welle 23 ist im zylindrischen Teil 16 auf einem Kugellager 26 und auf einem Rollenlager 2f abgestützt. Die Getriebewelle 1 sitzt an beiden Endteilen in einem Kugellager 28 bzw. 29. Dem Kugellager 29 benachbart ist ein Kugellager 30 zur Abstützung der Motorwelle. ! 7 an ihrem mit der Getriebewelle 1 verbundenen Endteil.
Die sich drehende Motorwelle 17 nimmt durch Vermittlung des flachen Hauptes 18 die Getriebewelle 1 mit, deren Exzenter 2 den Übertragungskörper 9 in Bewegung setzt. Der Exzenterbewegungen ausführende Übertragungskörper 9 wälzt sich mit seiner Verzahnung 9a an der Verzahnung der ortsfesten Büchse 21 ab und bewirkt durch Vermittlung seiner Verzahnung 9h den Antrieb der Welle 23, welche gegenüber der Motorwelle 17 eine entsprechend dem gegenseitigen Verhältnis der Umfänge der zusammenwirkenden Zahnkränze verminderte Drehzahl erhält.
Wird der die Antriebskraft liefernde Elektromotor abgestellt, d. h. der Antrieb der Welle 17 aufgehoben und tritt infolge der Schwungkraft des von der Stufenscheibe 24 aus angetriebenen Gegenstandes, z. B. einer Arbeitsmaschine, das Bestreben ein, das Gehiebe, statt auf Übersetzung ins Langsame auf eine ins Schnelle arbeiten zu lassen, so stellen sich diesem Bestreben im Getriebe selbst keine Hindernisse entgegen. Dank der erläuterten besonderen Lagerung der an der Kraftübertragung beteiligten Drehkörper des Getriebes kann dieses ebenso gut auf Übersetzung ins Schnelle als auch ins Langsame arbeiten.
In den Fig. 7 und 8 ist ein Hebezeug veranschaulicht.
In Fig. 9 ist 1 wiederum die Getriebewelle, 2 deren Exzenter, 3 der koaxiale Endzapfen und 16 das das Getriebe einschliessende Gehäuse mit fester Büchse 21, in deren an einem Hals vorhandene Aussenverzahnung die Verzahnung 9a des mittels des Kugellagers 20 auf dem Exzenter 2 abgestützten Übertrrgungskörpers 9 eingreift. Der Exzenterbewegungen ausführende Übertragungskörper 9 ist hier zweiteilig ausgeführt, und befindet sich dessen zweiter Teil 9'durch die Aussenverzahnung 9b mit der Innenverzahnung dos erweiterten ausgehöhlten Endes der Welle 23 im Eingriff, welche koaxial zur
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selben vier auf den Umfang sich verteilende Kammern vorgesehen, die allseitig geschlossen sind.
In diese, im Querschnitt kreisringsektbrartigen Kammern ist je ein scheibenförmiger Gummipuffer 25 eingelegt. Die vorhandenen vier Gummipuffer bilden zur Übertragung der Drehbewegung dienende Mitnehmer, welche dem Getriebe eine gewisse Elastizität geben, so dass eine weiche Bewegungsübertragung vorhanden
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mittels Elektromotors eingeführt wird, wobei die grosse Drehzahl der Elektromotorwelle am Webstuhl wesentlich vermindert werden muss.
In den Fig. 11-15 bezeichnet 39 ein aufgeschlitztes Legetgehäuee, welches als Ständer ausgebildet ist. In diesem Gehäuse ist die Getriebewelle 1 gelagert, welche den Exzenter 2 und den koaxialen End- zapfen 3 aufweist. 40 ist ein im Gehäuse axial unverselnebbarer, zylmderf. örmiger Hohlkörper, an welchem die Büchse 21 fest angebracht ist.
In die an letzterer vorgesehenen Aussenverzahnung greift mit seiner Innenverzahnung 9a der auf dem Exzenter 2 gelagerte Übertragungskörper 9 ein, welcher mit seiner Aussenverzahnung 9b in die Innenverzahnung der Hohlwelle 23 eingreift, welche koaxial zur Welle 1
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sind zwei in den Hohlkörper 40 eingesetzte Lagerringe für die Hohlwelle 25 bezeichnet ; 42 ist ein mit der Hohlwelle 23 fest verbundener Teil, welcher durch eingeschlossene, nachgiebige Mitnehmer 25 im Drehsinn elastische Verbinduna : mit einem Kopfstück 43 hat. Dieses nimmt in einer diametral gerichteten,
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diametral gegenüberstehende Backen 45 von entsprechender Form einer Mitnehmerscheibe 46 auf (Fig. 15 einzeln dargestellt, u. zw. in zu Fig. 12 um 900 gedrehter Stellung).
Die Mitnehmerscheibe 46 besitzt auf ihrer zweiten Seite zwei zu den Backen 45 rechtwinklig versetzte Backen 47, die einander diametral - gegenüberstehen und ebenfalls schwalbenschwanzförmigen Querschnitt haben. Die Backen 47 greifen in entsprechende Aussparungen eines Verbindungsstückes 48 ein, das durch einen Laufkeil mit einer
Welle 48'verbunden ist, welche z.B. die Hauptwelle eines Webstuhles darstellt. Durch ihre Backen 45 und 47 sichert die Mitnehmerscheibe 46 das Verbindungsstück 48 gegen axiale Verstellung in bezug auf die Getriebewelle 1, gewährleistet dessen Mitnahme bei Drehung des Kopfstückes 43.
Durch die erläuterte Verbindung zwischen dem Getriebe und der Webstuhlwelle 48'wird bezweckt, der Über- tragung von Vibrationen sowie axialen Stössen von der Webstuhlwelle auf das Getriebe vorzubeugen.
Das aufgeschlitzte Lagergehäuse 39 hat zwei einander gegenüberstehende Ansätze 39' zur Aufnahme
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durch eine an ihm vorgesehene Nase 51 mit einer Einsatzbüehse 52 zusammenwirkt, die mittels Schraube 53 im einen Ansatz 39 festgestellt ist. Im zweiten Ansatz 39'ist eine Einsatzbüehse 54 vorgesehen, die mittels
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den Teiler der Spindel 49 angepasst ist, ein Drehen der letzteren verhindert. Die Einsatzbüchse 54 besitzt einen flachenNocken 56, mit dem ein flacher Nocken 57 eines zweiarmigen Auslösehebels 58 zusammenwirkt, welcher auf die Spindel 49 aufgeschraubt ist.
Der Auslösehebel 58 steht für gewöhnlich mit dem einen Arm an einen am Gehäuse 39 einstellbaren Anschlag 59 (Fig. 12) an, gegen welchen er durch eine am zweiten Arm des Hebels wirksame Schraubenfeder 60, die sich am Gehäuse 39 abstützt, angedrückt wird.
Der erstgenannte Arm des Auslösehebels'58 besitzt eine Öse M, welche zur Aufnahme eines von der Steohervorrichtung des Webstuhles aus beeinflussbaren, d. h. steuerbaren Teiles dient. Auf die Spindel 49 ist eine Druckfeder 62 aufgeschoben, welche sich einerends an der Einsatzbüchse 52 abstützt und andernends an einer Scheibe, welche am Vierkant. der Spindel 49 Anlage findet, wodurch letztere in axialer Richtung von genantner Feder beeinflusst wird. Im Zustand der Spannvorrichtung nach Fig. 3'ist das aufgeschlitzte Lagergehäuse 39 nicht zugespannt.
In diesem Falle wird bei Antrieb der Welle 1, welche eine mit Keilnut versehene zentrale Bohrung l' (Fig. 11) für den Anschluss einer Treibwelle (Motorwelle) besitzt, der Übertragungskörper 9 und die mit ihm in Eingriff stehenden Telle 21 und 23 samt dem Hohlkörper 40 zur Welle 1 entgegengesetzt (rückwärts) drehen infolge des dem Getriebe von der Webstuhlwelle 48' dargebotenen Widerstandes. Wird dagegen das Lagergehäuse 39 zugespannt und dadurch der Hohlkörper 40 samt der Büchse 21 festgehalten, dann bewirkt der Exzenterbewegungen ausführende Übertragungskörper 9 unter Verminderung der von der Treibwelle mitgeteilten Drehzahl den Antrieb der Hohlwelle 23 im Drehsinn der Getriebewelle 1 (Vorwärtsgang).
Diese Drehbewegung wird von der Hohlwelle 23 aus durch Vermittlung der Teile 42. 43, 46, 48 auf die Web- stuhlwelle 48' übertragen behufs Antriebes des Webstuhles.
Zwecks Zuspannens des Lagergehäuses 39 verschwenkt man den Einstellhebel 50 der Spann-
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wobei die Druckfeder 62 gespannt wird.
Tritt die Stechervorrichtung des Webstuhles in Wirkung, dann wird der Auslösehebel 58 entgegen dem Einfluss der Feder 60 verschwenkt, so dass dessen Nocken 57 ausser den Bereich des Nockens 56 der Einsatzbüchse 54 kommt. Hiebei werden die beiden Ansätze 39'des Lagergehäuses 39 unter dem Einfluss der Eigenfederung des Gehäuses und der Druckfeder 62 so weit auseinander bewegt, dass die Nocken 56, 57 des Auslösehebels 58 und der Einsatzbüchse 54 je an der gegenüberliegenden ebenen Fläche des anderen Teiles (54 bzw. 58) anzustehen kommen. Nunmehr kann sich der Hohlkörper 40 mit der Büchse 21 wieder drehen, wodurch das Getriebe leer lauft, der Webstuhl also keinen Antrieb erhält.
Um den Auslösehebel wieder in die gezeichnete Bereitschaftsstellung zurückzuführen, schwenkt man den Einstellhebel 50 zurück, so dass dessen Nase 51 mit der Rast der Einsatzbüchse 52 in Eingriffgelangt.
Dabei bewirkt die Feder 62 eine entsprechende axiale Verschiebung der Spindel 49 In dem Masse, dass der Auslösehebel unter dem Einfluss der Feder 60 wieder zurückschwingt und seinen Nocken 57 auf den Nocken 56 der Finsatzbüchse gegenüber bringt, so dass diese zwei Nocken wieder aufeinanderstehen.
Die Spannvorrichtung könnte statt auf rein mechanischem Wege auch mit Hilfe elektromagnetischer Mittel festgezogen und geöffnet werden.
In Fig. 16 sind 8., und 9. a zwei zusammenarbeitende, zueinander exzentrische Zahnkränze. Der Zahnkranz 8 bildet eine Innenverzahnung mit 34 Zähnen und der Zahnkranz 9a eine Aussenverzahnung mit 30 Zähnen. M ist der Mittelpunkt des Zahnkranzes 9a, welcher an dem Exzenterbewegungen aus-
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der beiden Verzahnungen 9a, 8. Die : e besitzen Modulteilung, welche derart auf die beiden Teilkreis abgetragen ist, dass eine durch Mund N hindurchgehende Gerade die Mittellinie eines Zahnes 0 der Verzahnung ss bildet. P und pI sind die Schnittpunkte der beiden Flanken des Zahnes () auf dem Teilkreis T. Q ist ein um den Mittelpunkt M gezogener Hilfskreis, dessen Durchmesser dem Halbdurchmesser des kleineren Teilkreises T entspricht.
Zwecks Festlegung des Mittelpunktes des Kreisbogens der einzelnen Flanke des Zahnes 0 ist von dessen zwei Schnittpunkten P, p1 aus je ein mit dem Teilkreis T sich schneidender Bogen R bzw. RI vom Radius des Halbmessers dieses Teilkreises geschlagen. Die dadurch auf dem Teilkreis T erzeugten Schnittpunkte , stellen die Mittelpunkte der Kreisbogen U, U1 dar, welche die Flanken des Zahnes 0 bilden. Mit den beiden Schnittpunkten S, trifft eine durch den entsprechenden Schnittpunkt P bzw. pl hindurchgehende Gerade V bzw. V1 zusammen, welche senkrecht mit einer durch den entsprechenden Schnittpunkt P bzw. pI hindurchgelegten Tangente W bzw. W1 des Hilfskreises Q zusammen einen rechten Winkel einschliesst.
Nach Einzeichnen des zugehörigen Kopfkreises und des Fusskreises ist die Form des Zahnes 0 festgelegt.
Dieser Zahnform ist derjenige des Gegenzahnes X der Verzahnung 8 angepasst. Die Flanken des Zahnes X bilden Kreisbogen vom Radius der Flanken des Zahnes 0 und haben in der zeichnerischen Stellung ihre Mittelpunkte in S und S'gemein.
Um am Zahngrund das nötige Zahnspiel zu schaffen, wird der Zahnfuss z. B. in dem bei Modulverzahnung üblichen Verhältnis gegenüber dem Zahnkopf grösser gewählt. Der Abstand des Kopfkreises und des Fusskreises vom Teilkreis kann statt nach einer bekannten auch nach einer besonderen Regel getroffen werden.
Wie ohne weiteres klar ist, weicht die Form der Zähne des einen Kranzes nur unmerklich von den Zahnlücken des anderen Kranzes ab. Die zusammenarbeitenden Zähne besitzen bei günstigem Zahnquerschnitt gegenseitig grösstmögliche Berührungsflächen, so dass zwischen'denselben bei im Ölbad arbeitenden Getriebe verhältnismässig grosse Öldruckflächen gebildet sind, wodurch sich ein geräuschloser Gang des Getriebes erzielen lässt.
Zur Begünstigung der gegenseitigen Beweglichkeit der beiden Zahnkränze können die Flanken der Zähne der Innenverzahnung 8 am Zahnkopf als ebene Fläche ausgeführt werden, indem man ihre Flanken zweckmässig vom Teilkreis weg mit den Tangenten W, in Übereinstimmung bringt.
Die Ein- und Austrittsmöglichkeit der Zähne der beiden Verzahnungen lässt sich zeichnerisch dadurch darstellen, dass man einen zum grösseren Teilkreis T1 konzentrischen Hilfskreis T2 zeichnet, welcher durch die Schnittpunkte S, 82 (Mittelpunkte der Kreisbogenflanken U, U1) hindurchgeht. Von diesem Hilfskreis T2 aus werden dann nach Abtragen der Teilung im Teilkreis T die Kreisbogenflanktn der Innenverzahnung gezeichnet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Getriebe, gekennzeichnet durch einen auf einem Exzenter einer Welle gelagerten Übertragungskörper mit wenigstens zwei zueinander konzentrischen Innen- oder Aussenkränzen oder kombinierten Kränzen, die beim Kreisen des Exzenters mit Gegenkränzen zusammenwirken, die ihrerseits konzentrisch zur Achse der genannten Welle sind.