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Getriebe, insbesondere Untersetzungsgetriebe für Zählwerke Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere Untersetzungsgetriebe für Zählwerke. Zählwerke dienen dazu, in Abhängigkeit von den Umdrehungen einer Welle bestimmte Grösse aufzuzeichnen, die in vielfältigen Beziehungen zu den Umdrehungen der Welle stehen können. Dementsprechend sind auch die über- setzungsverhältnisse, die erforderlich sind, um anhand der Wellenumdrehungen bestimmte Messgrössen aufzuzeichnen, von Fall zu Fall sehr verschieden.
So werden beispielsweise bei Textilmaschinen die Länge eines gespulten Fadens oder eines hergestellten Erzeugnisses anhand der Umdrehungen einer geeigneten Welle dieser Maschine festgestellt. Je nach der Ausbildung der Maschine und den verarbeiteten Materialien sind auch hier in weiten Grenzen schwankende übersetzungsver- hältnisse erforderlich, um die Umdrehungen der Welle in die richtige Beziehung zur Länge des gespulten Fadens oder des hergestellten Erzeugnisses zu setzen. In dem meisten Fällen sind jedoch die erforderlichen Untersetzungen sehr hoch.
Insbesondere an Textilmaschinen sind bisher Zählwerkgetriebe benutzt worden, die als mehrstufige Schneckengetriebe aufgebaut sind. Derartige Schneckengetriebe haben den Nachteil, dass sie relativ teuer in der Herstellung sind und einen grossen Platzbedarf haben. Da ihre Abmessungen in der gleichen Grössen- ordnung liegen oder sogar grösser sind als diejenigen der Zählwerke, mit denen die Getriebe zusammenwirken, bestimmen die Getriebe die Einbaulage der Zähler, was häufig zu erheblichen Schwierigkeiten führt.
Von besonderem Nachteil ist bei diesen Getrieben die geringe Anpassungsfähigkeit an wechselnde Antriebsarten, weil eine Vielzahl von Schneckenrädern mit verschiedenen Zähnezahlen erforderlich ist, wenn eine grosse Anzahl verschiedener übersetzungen hergestellt werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Getriebe zu vermeiden und ein Getriebe für Zählwerke zu schaffen, das sich durch eine sehr einfache Gestaltung und einen geringen Platzbedarf auszeichnet. Die Erfindung besteht darin, dass das Getriebe mindestens ein Paar miteinander gekoppelter Zahnräder aufweist, von denen das treibende Zahnrad auf einem Teil seines Umfanges frei von Zähnen ist, so dass während eines bestimmten Teiles jeder Umdrehung des treibenden Zahnrades auf das getriebene Zahnrad eine Bewegung nicht übergragen wird. Bei dem erfindungsgemässen Getriebe können also einfache Stirnzahnräder Verwendung finden, die einfach und billig herstellbar, beispielsweise auch gestanzt werden können und die sich sehr raumsparend anordnen lassen.
Dabei lassen sich auf einfache Weise hohe übersetzungen dadurch erzielen, dass am Umfang des antreibenden Zahnrades der grösste Teil der Zähne entfernt wird, so dass bei jeder Umdrehung des treibenden Zahnrades das getriebene Zahnrad nur um einen kleinen Winkelbetrag schrittweise weitergeschaltet wird. Der besondere Vorteil der Erfindung besteht noch darin, dass bei der Herstellung von Getrieben verschiedenster Untersetzung von den gleichen Zahnrädern ausgegangen werden kann und die verschiedenen Untersetzungen dadurch hergestellt werden, dass aus dem treibenden Zahnrad eines Paares mehr oder weniger Zähne ausgeborchen werden. Dies kann mit einer sehr einfach ausgebildeten Stanzvorrichtung erfolgen.
Es versteht sich, dass die Abtriebswelle des erfindungs- gemässen Getriebes nicht gleichförmig umläuft, wie es bei den sonst üblichen Getrieben der Fall ist, sondern eine schrittweise Bewegung ausführt. Dies ist jedoch keineswegs schädlich, da es beim Antrieb von Zählwerken nicht auf eine kontinuierliche Drehung der Antriebswelle des Zählwerkes ankommt, sondern lediglich auf ein bestimmtes übersetzungsverhältnis zwischen der Drehzahl der zu überwachenden Welle und der Drehzahl der Eingangswelle des Zählwerkes.
Da auch bei Verwendung normaler Getriebe zumindest die Ziffernräder der höheren Stellen des Zählwerkes nur
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schrittweise angetrieben werden, spielt es auch keine Rolle, wenn schon das Ziffernrad der niedersten Stelle einen schrittweisen Antrieb erhält.
Es ist ersichtlich, dass die Erfindung von dem gleichen Prinzip Gerauch macht, das bereits seit Jahrzehnten zur Zehnerübertragung bei Zählwerken Verwendung findet. Dieses Prinzip wird nach der Erfindung nun erstmalig dazu benutzt, Untersetzungsgetrie- be für Zählwerke und dgl. Anordnungen, die eines kontinuierlichen Antriebes nicht bedürfen, herzustellen und dadurch die Möglichkeit zu schaffen, Getriebe mit in weiten Grenzen liegenden Untersetzungsverhältnissen unter Verwendung der gleichen Teile zu schaffen.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Getriebes nach der Erfindung und Teile des Ausführungsbeispiels. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch ein Getriebe nach der Erfindung längs der Linie 1-I nach Fig. 2 und Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II durch das Getriebe nach Fig. 1.
Im Boden 1 und Deckel 2 eines im wesentlichen topfförmigen Gehäuses ist eine Welle 3 drehbar gelagert, auf der axial hintereinander ein Schneckenrad 4 eines Schneckengetriebes und zwei Zahnräder 5 und 6 angeordnet sind. Während das Schneckenrad 4 und das Zahnrad 5 auf der Welle 3 drehbar gelagert sind, ist das Zahnrad 6 mit der Welle 3 mit Hilfe eines Stiftes 7, der einen die Nabe des Zahnrades 6 bildenden Ansatz 8 durchdringt, mit der Welle 3 unverdreh- bar verbunden. Während der Ansatz 8 des Zahnrades 6 an der Innenseite des Gehäusedeckels 2 anliegt, liegt die äussere Stirnfläche des Schneckenrades 4 an einem Ansatz 9 des Gehäusebodens 1 an.
Hierdurch ist das von dem Schneckenrad 4 und den Zahnrädern 5 und 6 gebildete Paket zwischen dem Boden 1 und dem Deckel 2 des Gehäuses in Richtung der Welle 3 unverschieblich g--lagert und es ist auch die Welle 3 in dem Gehäuse 2 unverschieblich gehalten.
Das Schneckenrad 4 wird von einer Schnecke 11 angetrieben, die auf einer in den Seitenwänden 12 und 13 des Gehäuses 1 gelagerten Welle 14 derart angeordnet ist, dass sie mit der Zahnung des Schneckenrades 4 in Eingriff kommt. Die Welle 14 weist an einem Ende einen Ansatz 15 auf, mit dem sie in eine Verstärkung 16 der Gehäusewand 12 unmittelbar eingesetzt ist, während das andere Ende der Welle 14 in einer in die Gehäusewand 13 eingesetzten Buchse 17 gelagert ist.
Auf dem von der Nabe des Schneckenrades 4 gebildeten Ansatz 21 ist an der dem benachbarten Zahnrad 5 zugewandten Seite des Schneckenrades 4 eine Zahnscheibe 22 befestigt, die nur auf einem Teil ihres Umfanges eine Zahnung 23 aufweist. Diese Zahnung 23 befindet sich auf einem im wesentlichen sektor- förmigen Abschnitt 24 der Zahnscheibe 22, der in Richtung auf das benachbarte Zahnrad 5 aus der Zahnscheibe 22 herausgedrückt ist. Die Zahnung 23 der Zahnscheibe 22 liegt auf dem gleichen Kreis um die Achse der Welle 3 wie die Zahnung des Zahnrades 5. Es sind Getriebe denkbar, bei denen die miteinander gekoppelten Zahnräder eines Paares unmittel- bar miteinander in Eingriff stehen.
Für einen gedrängteren Aufbau des Getriebes ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Zahnräder eines Paares durch ein Ritzel miteinander gekoppelt sind. Das Zahnrad 5 und die Zah- nung 23 kämmen daher mit einem gleichen Ritzel 25, das auf einem im Gehäusedeckel 2 und einem an der Gehäusewand 12 angebrachten Arm 18 angeordneten Stift 26 frei drehbar gelagert ist.
Dies ermöglicht es insbesondere, die miteinander zu koppelnden Zahnräder eines Paares hintereinander auf der gleichen Achse anzuordnen. Bei Bedarf können dann auch mehrere solcher Paare auf einer gemeinsamen Achse angeordnet werden. Auf dem Stift 26 befindet sich noch ein zweites Ritzel 27, in das in gleicher Weise eine Zahnscheibe 28 und das Zahnrad 6 eingreifen. Die Zahnscheibe 28 ist auf dem die Nabe des Zahnrades 5 bildende Ansatz 29 an der dem Zahnrad 6 zugewandten Seite des Zahnrades 5 befestigt.
Auch die Zahnscheibe 28 weist wieder einen sektorförmigen Abschnitt 30 auf, der in Richtung auf das Zahnrad 6 aus der Zahnscheibe 28 nach Art einer Kröpfung herausgedrückt ist und an seinem bogenförmigen Rand die in das Ritzel 27 eingreifende Zahnung 31 trägt. Ein solches Zahnrad lässt sich durch einen Stanzvorgang besonders leicht herstellen. Die Welle 14 bildet die Eingangswelle des Getriebes. Ein Drehen dieser Welle 14 hat ein Drehen des Schneckenrades 4 mit einer der Anzahl der Zähne des Schneckenrades 4 entsprechenden geringeren Drehzahl zur Folge. Bei der Drehung des Schnek- kenrades 4 wird die Zahnscheibe 22 mitgenommen.
Solange sich der gezahnte Sektor 23 dieser Zahnscheibe mit dem Ritzel 25 in Eingriff befindet, wird über das Ritzel 25 das Zahnrad 5 mitgenommen. Das Ritzel 25 und das Zahnrad 5 bleiben jedoch stehen, wenn der Sektor 24 mit der Zahnung 23 den Bereich des Ritzels 25 verlässt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Ritzel 25 einen an seine Zahnung anschliessenden Abschnitt mit Ausnehmungen aufweisen, in die am treibenden Zahnrad vorgesehene Vorsprünge sperrend eingreifen, die auf dem von Zähnen freien Teil seines Umfanges angeordnet sind.
Hierdurch wird gewährleistet, dass das getriebene Zahnrad nicht weiterläuft, wenn die Zähne des treibenden Zahnrades aus der Zahnung des getriebenen Zahnrades austreten.
Diese Anordnung kann insbesondere ähnlich wie bei Zählwerken so getroffen sein, dass in dem zur Sperrung dienenden Abschnitt des Ritzels jeder zweite Zahn entfernt ist und an dem treibenden Zahnrad ein zur Zahnung axial versetzter scheibenförmiger Sektor angebracht ist, der in die entsprechenden Zahnlücken des Ritzels eingreift. Auch diese Anordnung entspricht weitgehend der Vorrichtung, die zur Zehnerübertragung bei Zählwerken Anwendung findet.
Um ein unkontrolliertes Weiterdrehen des Ritzels 25 und des Zahnrades 1 zu verhindern, greift der ungezahnte Rand der Zahnscheibe 22 in entsprechende Ausnehmungen des Rit- zels 21 ein und verhindert dadurch ein Drehen dieses Ritzels. Diese Ausnehmungen werden dadurch gebildet, dass jeder zweite Zahn des acht Zähne aufweisenden Ritzels 25 verkürzt ist, wie es bei den Zähnen 32 und 33 der Ritzel 25 und 27 der Fall ist.
Die Zähne 32 und 33 sind lediglich so lang ausgebildet, dass die seitlich zu den Zahnscheiben 22 und 28 versetzten Zahnungen 30 und 31 zusammen mit den dicht benachbarten Zahnrädern 5 bzw. 6 die Zähne 32 und 33
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erfassen, nicht aber den ebenen Teil der Zahnscheiben 22 und 28, der als Sperrscheibe wirkt.
Das Ritzel 25 und das Zahnrad 5 werden also bei jeder Umdrehung des Schneckenrades 4 nur um einen Winkel verdreht, der dem Öffnungswinkel des Sektors 24 der Zahnscheibe 22 entspricht. Entsprechend wird auch das Zahnrad 6, das mit der am Zahnrad 5 befestigten Zahnscheibe 28 über das Ritzel 27 zusammenwirkt, bei einer vollen Umdrehung des Zahnrades 5 nur um den Winkelbetrag verdreht, der dem öff- nungswinkel des gezahnten Sektors 30 der Zahnscheibe 28 entspricht. Dementsprechend findet zwischen der Zahnscheibe 28 bzw. dem Zahnrad 5 und dem Zahnrad 6 eine Untersetzung statt, die dem Verhältnis des Sektors 30 zum vollen Kreis entspricht.
Die Untersetzung zwischen der Eingangswelle 14 und der Ausgangswelle 3, die von dem Zahnrad 6 mitgenommen wird, entspricht also dem Produkt der Untersetzungen zwischen der Schnecke 11 und dem Schneckenrad 4, dem Schneckenrad 4 und dem Zahnrad 5 und endlich dem Zahnrad 5 und dem Zahnrad 6.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Zahnräder 5 und 6 jeweils 20 Zähne. Ebenso haben auch die Zahnungen 23 und 31 der Zahnscheiben 22 und 28 eine Teilung, die 20 Zähnen pro Umfang entspricht.
Die Ritzel 25 und 27 jaben jeweils acht Zähne. Das Zusammenwirken der ungezahnten Abschnitte der Zahnscheiben 22 und 28 mit den durch Verkürzen jedes zweiten Zahnes entstandenen Zahnlücken der Ritzel 25 und 27 erfordert, dass die Zahnungen 23 und 31 eine gerade Zähnezahl haben.
Es ist daher möglich, zwischen der Zahnscheibe 22 und dem Zahnrad 5 sowie der Zahnscheibe 28 und dem Zahnrad 6 jede Untersetung zwischen 1 und 10 zu erzeugen, die dem Verhältnis von 20 zu einer kleineren oder höchstens gleichen geraden Zahl entspricht, so dass die Gesamtuntersetzung zwischen dem Schneckenrad 4 und der Abtriebswelle 3 jedes Produkt dieser möglichen Untersetzungen sein, also zwischen 1 und 100 liegen kann. Die von der Schnecke 11 und dem Schneckenrad 4 bewirkte Anfangsuntersetzung kann daher durch die nachfolgende Anordnung in weiten Grenzen und feinen Stufen variiert werden, wobei auch bei Anwendung von drei und mehr Getriebestufen grössere Untersetzungen als 100:1 leicht erreichbar sind.
Es ist ersichtlich, dass sich das erfindungsgemässe Getriebe durch eine sehr gedrängte Bauweise auszeichnet. Von besonderem Vorteil ist jedoch, dass zur Einstellung eines gewünschten übersetzungs- verhältnisses nur entsprechende Zahnscheiben 22 und 28 ausgewählt zu werden brauchen, es aber nicht erforderlich ist, ganze Getriebesätze mit Zahnrädern verschiedener Zähnezahl und verschiedener Moduls gegeneinander auszutauschen, wie es sont bei Getrieben der Fall ist.
Bei dem erfindungsgemässen Getriebe ist dagegen weder eine Veränderung von Achsabständen noch von Modulen erforderlich. Auch treten keine Ver- änderungen in der Kraftübersetzung ein, so dass unabhängig von der gewählten Untersetzung der Kraftaufwand stets der gleiche ist, der zum Fortschalten des angeschlossenen Zählwerkes erforderlich ist.
Das erfindungsgemässe Getriebe lässt sich so klein bauen, dass seine Abmessungen wesentlich geringer sind als die Abmessungen des Zählers, bei dem es An- wendung finden soll. Dies gilt insbesondere dann, wenn das erfindungsgemässe Getriebe zum Antrieb von Mehrschichtenzählern an Textilmaschinen Anwendung findet. Die im Verhältnis zu der Zählergrösse geringen Abmessungen des erfindungsgemässen Getriebes machen es möglich, das Getriebe beliebig an den Zähler anzubauen. Anders als bei der Verwendung der bisher bekannten Getriebe, die wegen ihrer Grösse mit den Zählern eine Einheit bildeten, bestehen nun viele Variationsmöglichkeiten hinsichtlich des Zusammenbaus von Zähler und Getriebe.
So macht es beispielsweise die Grösse der bekannten Getriebe unmöglich, Schichtzähler von Textilmaschinen in Schalttafeln oder dergleichen einzubauen. Demgegenüber eröffnet die Erfindung sehr viele Möglichkeiten, weil das sehr kleine Untersetzungsgetriebe in jeder beliebigen Weise an den Zähler angebaut werden kann und keinen wesentlichen Platz in Anspruch nimmt, so dass es die Erfindung beispielsweise auch ermöglicht, Zähler in Schalttafeln einzubauen.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist es insbesondere nicht unbedingt erforderlich, die Zahnräder und die zugeordneten Ritzel jeweils gleichachsig anzuordnen, obwohl sich hierdurch eine besonders vorteilhafte und besonders gedrängte Bauweise ergibt, Es sind Fälle denkbar, bei denen eine andere Anordnung zweckmässiger ist. Es wäre sogar möglich, die jeweils ein Paar bildenden Zahnräder unmittelbar miteinander in Eingriff zu bringen.