CS208050B1 - Redukční skokový mechanismus pró vícestupňová počitadla - Google Patents

Description

Vynález se týká redukčního skokového mechanismu pro vícestupňová počitadla, opatřeného na každém redukčním stupni hnacím kolem se skupinou nebo skupinami zubů a hnaným kolem s rovnoměrným ozubením a indexující částí.

Skokové jedno nebo vícestupňové redukční mechanismy, převádějící čísla otáček hřídele na diskrétní a tedy digitalizovatelné stavy otočných nebo jinak pohyblivých prvků na jednotlivých stupních, jsou základními mechanismy téměř všech typů mechanických počitadel. Nejznámější jsou dekadické redukční mechanismy, u nichž každému dekadickému řádu odpovídá jeden desetipolohový redukční stupeň. Skokový převod mezi stupni zajišťuje, že po dosažení poslední polohy stupně, otočný element následujícího stupně pootočí se do další polohy.

V používaných redukčních mechanismech existují vždy mechanické vůle a to jak v samotném převodu, tak i mezi indexujícími plochami. V důsledku vůle v převodu mezi zuby nezaujme následující stupeň ihned po skoku svou správnou polohu. Sčítání těchto vůlí ve vícestupňových mechanismech, zejména v těch okamžicích, kdy více nebo i všechna kola konají pracovní skok, může po skončení skoku vést k neurčitostem v polohách otočných elementů vyšších stupňů redukce, což z hlediska jednoznačné odečítatelnosti polohy je nežádoucí.

Uvedené nedostatky odstraňuje redukční skokový mechanismus pro vícestupňová počitadla, opatřený na každém redukčním stupni hnacím kolem se skupinou nebo skupinami zubů a hnaným kolem s rovnoměrným ozubením a indexující částí, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že převodový poměr v ozubení mezi hnacím kolem a hnaným kolem je menší než poměr velikosti skoku hnacího kola a hnaného kola, přičemž s hnacím kolem je spojeno indexovací kolo, opatřené indexovací plochou a průměru rovném hlavovému průměru hnacího kola a v hnaném kole jsou v hlavách zubů upraveny zářezy, o které je při indexování opřena indexovací plocha indexovacího kola.

Podle dalšího význaku vynálezu jsou redukční stupně řazeny serioparalelně ve dvou větvích za - prvým a druhým hnacím kolem na společném hřídeli, přičemž mezi prvým hnacím kolem a hnaným kolem dalšího stupně je redukční poměr r-kráte menší než mezi druhým hnacím kolem a hnaným kolem následujícího stupně a redukční poměr mezi hnacími a hnanými koly na dalších redukčních stupních roven r².

Hlavní výhoda mechanismu podle vynálezu spo208050 čivá v tom, že je bezeskluzový, což znamená, že ke kompenzaci mechanických vůlí a tedy skluzu jednotlivých otočných elementů oproti ideální poloze je použito převodového poměru menšího než je ideální. Hnané kolo je totiž vždy ve své konečné zaindexované poloze i při mechanických vůlích v převodu mezi otočnými elementy. Neurčitost polohy otočných elementů je na všech stupních převodu stejná a je dána pouze, vůlí mezi indexujícími plochami dvou do sebe zabírajících otočných elementů.

Mechanismus podle vynálezu je dále popsán na příkladech podle připojeného výkresu, na němž obr, 1 značí schematický nárys bezeskluzového redukčního mechanismu, obr. 2 pár do sebe zabírajících kol binárního redukčního mechanismu, v řezu, obr. 3 pohled zleva z obr. 2 a obr.

pohled zprava z obr. 2 a obr. 5 schematický nárys redukčního bezeskluzového mechanismu se serioparalelním řazením redukčních stupňů.

Na obr. 1 je uveden příklad provedení bezeskluzového binárního redukčního mechanismu, jehož každý stupeň má otočný element sestávající z hnaného kola 1, hnacího kola 3 a indexovacích částí 2 a 4. Pár do sebe zabírajících kol je znázorněn na obr. 2. Hnané kolo 1 má čtyři indexované ^k polohy. Hnací kolo 3 je na obvodě opatřeno dvěma skupinami zubů 5 po čtyřech zubech, které zabírají do ozubení 6 hnaného kola 1. Počet zubů hnaného kola 1 je šestnáct, rozteče zubů ve skupinách u hnacího kola 3 odpovídají počtu zubů osmnácti.

K hnacímu kolu 3 je přesazené a s ním spojené indexovací kolo 4, mající na obvodě jednak válcové indexovací plochy 7, jednak dvě další skupiny po dvou zubech, kryjících se se dvěma prostředními zuby každé skupiny 5 hnacího kola 3. Hnané kolo 1 má na šířku indexovacího kola 4 zafrézovány štyři zářezy s indexovacími válcovými ploškami na hlavách zubů indexující poloviny 2 hnaného kola 1 a stejně jsou seříznuty i s nimi se kryjící hlavy hnaného kola 1. Poloměr indexovací plochy 7 se rovná velkému průměru hnacího kola 1. Výšky zubů hnacího i hnaného kola 3, 1 jsou upraveny tak, aby v indexované poloze indexovací plocha 7 procházela přibližně středem hlav seříznutých zubů indexovací části 2 hnaného kola 1.

Funkce tohoto bezeskluzového redukčního mechanismu je následující. V důsledku převodního poměru 0,888 mezi hnacím kolem 3 a hnaným kolem 1 se přenáší pohyb hnacího kola 3 na hnané kolo 1 přibližně 2 krát po 80 °C, kdy jsou ozubené části kol v záběru. Nato se záběr přeruší, hnané kolo 1 je v nové indexované poloze. Reserva na mechanické vůle v převodu a v indexování je v tomto případě 5° na počátku a na konci pracovního skoku hnacího kola 3. Pokud tyto mechanické vůle nepřesáhnou 5° na každém převodovém stupni, potud bude mechanismus pracovat jako bezeskluzový a to v obou směrech otáčení. Teoreticky by v něm bylo možno zařadit do serie libovolný počet redukčních stupňů. Reálný počet stupňů je omezen zhoršující se mechanickou účinností s rostoucím počtem stupňů v důsledku tření a růstem úhlové rychlosti otočných elementů s pořadovým číslem stupňů.

Indexovaným polohám otočného elementu v popsaném mechanismu lze přiřadit střídavě hodnoty bitu „O“ a „1“. Hnací kolo 3 vykonává za jednu otáčku dva pracovní a dva mrtvé skoky. Proto redukční poměr je roven dvěma. První redukční stupeň může být například poháněn otočným elementem nultého stupně, sestávajícím jen z hnacího kola 3 a indexovacího kola 4, shodnými ve svém provedení s ostatními hnacími koly 3. Nultý otočný element zpravidla koná nepřetržitý rotační pohyb a na každou jeho půlotáčku připadá jeden skok otočného elementu prvého stupně, tedy změna stavu prvého stupně z bitu „O“ na bit „1“ nebo naopak. Je-li počet za sebou řazených redukčních stupňů, vyjímaje nultého roven s, pak tento redukční mechanismus pracuje jako binární s-bitový čítač, v němž na každou půlotáčku hřídele a s ním spojeného otočného elementu nultého stupně připadá změna stavu o jednotku.

Počet sériově řazených stupňů redukčního bezeskluzového mechanismu lze snížit na polovinu serioparalelním řazením redukčních stupňů podle obr. 5. Hnací hřídel 10 na nultém stupni má na sobě nasazeno prvé hnací kolo 11 se dvěma skupinami 5 zubů a druhé hnací kolo 12 s jednou skupinou 5 zubů. Skupina zubů hnacího kola 12 je v zákrytu s jednou ze skupin hnacího kola 11. Každé z těchto kol 11,12 je spojeno s odpovídajícím indexujícím kolem 4. Na všech ostatních redukčních stupních mají hnací kola 3 jen po jedné skupině zubů a jsou tedy identická s druhým hnacím kolem 12. Redukční poměr je v tomto případě roven čtyřem.

Funkce redukčního mechanismu se serioparalelním řazením redukčních stupňů je následující. První redukční stupeň, navazující na prvé hnací kolo 12 nultého stupně, mění svůj stav při každé půlotáčce hnacího hřídele 10 nultého stupně, zatím co druhý redukční stupeň, poháněný druhým hnacím kolem 12 nultého stupně mění svůj stav každé dvě půlotáčky hnacího hřídele 10 nultého stupně. Protože redukční poměry mezi všemi následujícími redukčními stupni jsou rovny 4 = 2², redukční stupně za prvým hnacím kolem 11 nultého stupně budou udávat hodnoty bitů u mocnin binárního čísla 2°, 2², 2⁴ atd., zatím co redukční stupně za druhým hnacím kolem 12 nultého stupně budou udávat hodnoty bitů u mocnin 2¹,2³,2⁵ atd. Redukční mechanismus bude tedy udávat v binární formě pořadové číslo půlotáčky hnacího hřídele 10 nultého stupně.

Popsané redukční mechanismy jak sériové tak i serioparalelní pracují cyklicky, to je po dosažení hodnoty binárního čísla 2^S-1, kde s je počet redukčních stupňů, přecházejí do nulového stavu. Jsou schopny chodu vpřed i vzad.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Redukční skokový mechanismus pro vícestupňová počitadla, opatřený na každém redukčním stupni hnacím kolem se skupinou nebo skupinami zubů a hnaným kolem s rovnoměrným ozubením a indexující částí, vyznačený tím, že převodový poměr mezí hnacím kolem (3) a hnaným kolem (1) je menší než poměr velikosti skoků hnacího kola (3) a hnaného kola (1), přičemž s hnacím kolem (3) je spojeno indexovací kolo (4), opatřené indexovací plochou (7) o průměru rovném hlavovému průměru hnacího kola (3) a v hnaném kole (1) jsou v hlavách zubů upraveny zářezy (9), o které je při indexování opřena indexovací plocha (7) indexovacího kola (4).

2. Redukční skokový mechanismus podle bodu 1 vyznačený tím, že redukční stupně jsou řazeny serioparalelně za dvěma hnacími koly (11, 12), nasazenými na společném hřídeli (10), přičemž mezi prvým hnacím kolem (11) a hnaným kolem (1) na následujícím stupni je redukční poměr r-kráte menší než mezi druhým hnacím kolem (12) a hnaným kolem (1) na následujícím redukčním stupni a redukční poměr mezi hnacími koly (3) a hnanými koly (1) na dalších redukčních stupních roven r².