DE1202086B

DE1202086B - Gear transmission for a continuously and / or in stages changeable transmission ratio

Info

Publication number: DE1202086B
Application number: DEG30839A
Authority: DE
Inventors: Edward Dante Rapisarda
Original assignee: Gilbert and Barker Manufacturing Co Inc
Current assignee: Gilbarco Inc
Priority date: 1959-11-04
Filing date: 1960-11-02
Publication date: 1965-09-30

Description

Zahnradgetriebe für ein kontinuierlich und/oder in Stufen veränderliches übersetzungsverhältnis Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnradgetriebe, welches zwischen zwei gleichachsig zueinander angeordneten Wellen geschaltet ist, um die eine Welle in Abhängigkeit von der Drehzahl der anderen Welle mit einem wahlweise kontinuierlich und/oder in Stufen veränderlichen übersetzungsverhältnis anzutreiben, insbesondere für Rechen- oder Zählwerke, Flüsigkeitszapfstellen, Taxiuhren, Flüssigkeits- oder Gaszähler, bei welchem an der einen Welle ein Kegelrad sitzt, das mit zwei Kegelrädern kämmt, die auf zwei zueinander fluchtenden, senkrecht zur zweiten Welle verlaufenden mit dieser fest verbundenen Achsen drehbar gelagert sind, wobei die beiden Kegelräder durch eine senkrecht zurWelle und zu den Achsen verlaufende Führungsachse derart geführt sind, daß sie bei einer Umdrehung der Welle nacheinander je eine halbe Schwingungsperiode einer Schwingung um die Achsen durchlaufen, deren Amplitude um die Achsen einschließlieh des Wertes Null von Hand über ein Einstellgetriebe stufenweise und/oder kontinuierlich einstellbar ist.Gear transmission for a continuously and / or in steps variable transmission ratio The invention relates to a gear transmission, which is connected between two coaxially arranged shafts to one shaft depending on the speed of the other shaft with an optionally continuous and / or in steps To drive variable transmission ratio, especially for calculators or counters, liquid taps, taxi clocks, liquid or gas meters, in which a bevel gear sits on one shaft that meshes with two bevel gears, which are fixed to two aligned, perpendicular to the second shaft with this connected axes are rotatably mounted, the two bevel gears being guided by a guide axis running perpendicular to the shaft and to the axes in such a way that with one revolution of the shaft they each pass through half an oscillation period of an oscillation around the axes, the amplitude of which is by d The axes, including the value zero, can be set by hand via a setting gear in steps and / or continuously.

Es hat sich beim Betrieb derartigerZahnradgetriebe herausgestellt, daß durch die schaukelartige Führung der Kegelräder praktisch zwischen den beiden gleichachsigen Wellen sinusartige Relativdrehzahlen übertragen werden, die zu Beschleunigungen führen. Dies hat einmal einen ungleichmäßigen Betrieb zur Folge und zum anderen Fehler der übertragenen Werte, wenn Bruchteile einer Umdrehung übertragen werden sollen.It has been found in the operation of such gear drives that by the swing-like guidance of the bevel gears practically between the two coaxial waves are transmitted sinusoidal relative speeds, which lead to accelerations to lead. This results in uneven operation on the one hand and on the other Error in the transferred values when fractions of a revolution are transferred should.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen übertragungsfehler auszuschalten.The invention is based on the object of this transmission error turn off.

Erfindungsgemäß ist eine zusätzliche Steuerung der Amplitude, die sich beim Amplitudenwert Null selbsttätig ausschaltet, über einen Nockenzylinder der Welle und ein Parallelogrammhebelgestänge vorgesehen, die bei einem eingestellten Amplitudenwert die durch die Schwingungen der Kegelräder übertragbaren Beschleunigungen ausgleicht.According to the invention is an additional control of the amplitude, the switches itself off automatically when the amplitude value is zero, via a cam cylinder the shaft and a parallelogram lever linkage is provided, which is set at a Amplitude value of the accelerations that can be transmitted by the vibrations of the bevel gears compensates.

In vorteilhafter Weise kann dabei mit dem Ring ein um eine Schwenkachse des Ringes schwenkbares Zahnsegment verbunden sein, und das Parallelogrammhebelgestänge kann aus einem mit dem Ring verbundenen, an Zahnseginentfedern abgestützten, um die Schwenkachse schwenkbaren Hebelarm bestehen, dessen anderes Ende an einem Gestängehebel angelenkt ist, der an einem in einer Führungskulisse geführten Kulissenstein angelenkt ist, welche er mit einem weiteren Gestängehebel gelenkig verbunden ist, dessen anderes Ende an einem Hebel angelenkt ist, der mit dem Führungsring verbunden und um dessen Schwenkachse drehbar ist.Advantageously, the ring can be used to pivot about a pivot axis be connected of the ring pivotable segment, and the parallelogram lever linkage can consist of a connected to the ring, supported on tooth segment springs to the pivot axis pivotable lever arm, the other end of which is on a linkage lever is articulated, which is articulated on a sliding block guided in a guide link is, which he is articulated with a further linkage lever, the other one End is hinged to a lever which is connected to the guide ring and around its Pivot axis is rotatable.

Die mittels eines Lappens um eine Achse schwenkbar gelagerte Kulisse kann mit Hebeln verbunden sein, die über je eine Rolle in einer Führungsbahn des Nockenzylinders geführt werden, wobei der eine Hebel einen durch eine Feder gehaltenen Hebelarin aufweist. In vorteilhafter Weise kann durch diesen Aufbau eine unzulässige Übertragung von Torsionskräften durch die Parallelogrammhebelsteuerung verhindert werden.The link, which is pivotably mounted about an axis by means of a tab, can be connected to levers which are each guided via a roller in a guide track of the cam cylinder, one lever having a lever held by a spring. In an advantageous manner, an impermissible transmission of torsional forces by the parallelogram lever control can be prevented by this structure.

Die Führungsbahn der Kulisse kann kreisförmig um die Schwenkachse des Ringes gekrümmt sein. Das Zahnsegment kann mit einer Schnecke kämmen, deren Welle über eine stufenweise und/oder kontinuierlich einstellbare Kupplung mittels einer Handkurbel verdrehbar ist.The guide track of the backdrop can be circular around the pivot axis of the ring be curved. The tooth segment can mesh with a worm whose Shaft via a stepwise and / or continuously adjustable coupling by means of a hand crank is rotatable.

Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht eines Zahnradgetriebes, wobei Teile weggebrochen und Teile im Schnitt dargestellt sind, F i g. 2 eine Teilschnittansicht des Zahnradgetriebes, F i g. 2 a eine Ansicht in Richtung der Pfeile 11 A -II A in F i g. 2, F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1, F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1, F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in F i g. 5, F i g. 6, 7, 8 und 9 schematische Darstellungen zur Veranschaulichung der Betriebsweise des Zahnradgetriebes, F i g. 10 eine Ansicht zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Ausgleichgetriebes.The invention is to be explained with reference to the figures of the drawing on the basis of an exemplary embodiment. It shows F i g. 1 is a front view of a gear train with parts broken away and parts shown in section, FIG. 2 shows a partial sectional view of the gear transmission, FIG. 2 a is a view in the direction of arrows 11 A -II A in F i g. 2, Fig. 3 shows a section along the line IV-IV in FIG. 1, FIG. 4 shows a section along the line VV in FIG. 1, FIG. 5 shows a section along the line VI-VI in FIG. 5, Fig. 6, 7, 8 and 9 are schematic representations to illustrate the mode of operation of the gear transmission, FIG. 10 is a view to illustrate the mode of operation of the differential gear.

F i g. 1 und 2 zeigen einen Rahmen mit einer oberen Platte 28, einer unteren Platte 30 und Seitenplatten 32, 34, die mittels Schrauben 36 aneinander befestigt sind. Das untere Ende der Welle 20 ist in der unteren Platte 30 gelagert (F i g. 2). An der Welle 20 ist mittels eines Stiftes 43 eine Hohlwelle 42 befestigt und wird zur Welle 20 mittels Buchsen am oberen und unteren Ende konzentrisch gehalten.F i g. 1 and 2 show a frame having an upper plate 28, a lower plate 30 and side plates 32, 34 which are fixed to each other by means of screws 36th The lower end of the shaft 20 is supported in the lower plate 30 ( FIG. 2). A hollow shaft 42 is fastened to the shaft 20 by means of a pin 43 and is held concentrically to the shaft 20 by means of bushings at the upper and lower ends.

Auf die Hohlwelle 42 ist ein Ring 44 aufgeschoben, der die innere Lagerung für querverlaufende Wellen 46 bildet, die am Ring verstiftet sind. An jeder der Querwellen 46 ist mittels eines Ringes 49 eine Lagerbuchse 48 mit einem Flansch befestigt. An jeder Lagerbuchse48 ist ein Kegelrad50 abdrehbar - agert. Diese Kegelräder50a, 50b stehen im Eingel griff mit einem Kegelrad 52 (F i g. 2 und 4), das an der hohlen Welle 24 befestigt ist. Die Welle 24 ist in der oberen Platte 28 gelagert, und ihre Bohrung bildet ein Lager für die Welle 20. Zwischen der oberen Platte 28 und dem Flansch am unteren Ende der Welle 24 ist ein Schublager 51 eingesetzt. Am oberen Ende der Welle 24 ist ein Zahnkranz ausgebildet, der ein Zahnrad 53 antreibt, das zu einem Zahnradgetriebe für den Antrieb der Zählerrollen der Zapfanlage gehört.A ring 44 is pushed onto the hollow shaft 42 and forms the inner bearing for transverse shafts 46 which are pinned to the ring. A bearing bushing 48 with a flange is fastened to each of the transverse shafts 46 by means of a ring 49. A bevel gear50 can be turned off on each bearing bush48 - supported. These bevel gears 50a, 50b are engaged with a bevel gear 52 (FIGS . 2 and 4) which is attached to the hollow shaft 24. The shaft 24 is supported in the upper plate 28 and its bore forms a bearing for the shaft 20. A thrust bearing 51 is inserted between the upper plate 28 and the flange at the lower end of the shaft 24. At the upper end of the shaft 24 a ring gear is formed which drives a gear 53 which belongs to a gear transmission for driving the counter rollers of the dispensing system.

Ein Arinkranz 54 besteht aus zwei Teilen, die mittels Schrauben 56 zusammengebaut sind. Das Armkreuz 54 umgibt die Zahnräder 50a, 50b und ist gegenüber den Querwellen 46 mittels einer Hülse 58 an den Naben 60 der Zahnräder 50 schwenkbar montiert. Stifte 62 sind in die Arinkreuzstelle 55 eingepreßt und liegen auf einer gemeinsamen Achse, die durch den Schnittpunkt der Achsen der Welle 42 und der Querwellen 46 hindurchgeht. An den Stiften ,62 sind Rollen 64 montiert, die auf einem Ring 66 laufen. Der Ring 66 ist an der einen Seite mittels Schrauben 70 an einem Zapfen 68 befestigt. Der Zapfen 68 sitzt fest an einer kurzen Welle 72, die an einem Lager in der Platte 34 schwenkbar gelagert ist. An der gegenüberliegenden Seite des Ringes 66 ist mittels Schrauben 76 ein zweiter Zapfen 74 befestigt. Der Zapfen 74 ist an einer Welle 78 befestigt, die in einer Lagerbuchse 80 gelagert ist.An aryn collar 54 consists of two parts which are assembled by means of screws 56. The spider 54 surrounds the gears 50a, 50b and is mounted on the hubs 60 of the gears 50 so as to be pivotable with respect to the transverse shafts 46 by means of a sleeve 58. Pins 62 are pressed into the aryne cross point 55 and lie on a common axis which passes through the intersection of the axes of the shaft 42 and the transverse shafts 46. Rollers 64, which run on a ring 66, are mounted on the pins 16 , 62. The ring 66 is fastened on one side to a pin 68 by means of screws 70. The pin 68 is firmly seated on a short shaft 72 which is pivotably mounted on a bearing in the plate 34. A second pin 74 is attached to the opposite side of the ring 66 by means of screws 76. The pin 74 is fastened to a shaft 78 which is mounted in a bearing bush 80 .

An der Lagerbuchse 80 ist ein Zahnsegment 82 gelagert, das mit dem Zapfen 74 aus einem Stück bestehen kann. Das Zahnsegment 82 kann aber auch einen nach unten sich erstreckenden Arm 84 und der Zapfen 74 eine nach außen sich erstreckende Nase 85 aufweisen, die den Arm 84 überlappt. In den Arm 84 ist eine Schraube 86 eingeschraubt, die durch einen Schlitz 88 in der Nase 85 hindurchgeht. Die Schraube 86 ist von einer Feder 90 umgeben, die die Nase 85 des Zapfens in nachgiebiger Weise am Arm 84 hält. Das Zahnsegment 82 und der Zapfen 74 können somit um die Lagerbuchse 80 als Einheit umlaufen.A toothed segment 82 , which can consist of one piece with the pin 74, is mounted on the bearing bushing 80. However, the toothed segment 82 can also have an arm 84 extending downwards and the pin 74 can have an outwardly extending nose 85 which overlaps the arm 84. A screw 86 is screwed into the arm 84 and passes through a slot 88 in the nose 85 . The screw 86 is surrounded by a spring 90 which holds the nose 85 of the pin on the arm 84 in a resilient manner. The toothed segment 82 and the pin 74 can thus revolve around the bearing bush 80 as a unit.

Das obere Ende des Zahnsegmentes 82 weist Zähne 94 auf, die mit einer an einer Welle 98 befestigten Schnecke 96 kämmen. Die Welle 98 ist in einer an der oberen Platte 28 befestigten Konsole 100 gelagert. DieWelle 98 ist antreibbar. Ein Drehen der Welle 98 hat zur Folge, daß der Ring 66 um die gemeinsame Achse der Zapfenwellen 72 und 78 geschwenkt wird. Die Achse der Wellen 72 und 78 verläuft zur Achse der Hohlwelle 42 rechtwinklig und geht durch den Schnittpunkt dieser Achse und der gemeinsamen Achse der Querwellen 46 hindurch.The upper end of the tooth segment 82 has teeth 94 which mesh with a worm 96 attached to a shaft 98 . The shaft 98 is mounted in a bracket 100 fastened to the upper plate 28 . The shaft 98 is drivable. Rotation of the shaft 98 has the result that the ring 66 is pivoted about the common axis of the trunnion shafts 72 and 78. The axis of the shafts 72 and 78 runs at right angles to the axis of the hollow shaft 42 and passes through the intersection of this axis and the common axis of the transverse shafts 46.

Diese antriebsübertragende Verbindung zwischen den Wellen 42 und 24 über beide Zahnräder 50a, 50b hat die Form von Freilaufkupplungen. Jede Kupplung weist eine Kurvenplatte 102 auf, die durch Stifte 104 an dem Armkreuz 54 befestigt ist. Am Umfang der Platte 102 sind drei ansteigende Flanken 106 vorgesehen, und längs jeder Flanke 106 wird eine Rolle 108 mittels eines federbelasteten Druckdaumens 110 an einem Stahlring 112 angedrückt, der an jedem der beiden Zahnräder 50 a, 50 b befestigt ist.This drive-transmitting connection between the shafts 42 and 24 via the two gears 50a, 50b is in the form of overrunning clutches. Each clutch has a cam plate 102 that is attached to the spider 54 by pins 104. On the circumference of the plate 102 three rising flanks 106 are provided, and along each flank 106 a roller 108 is pressed by means of a spring-loaded pressure thumb 110 on a steel ring 112 which is attached to each of the two gears 50 a, 50 b .

Wenn der Ring 66 in einer zur Achse der Hohlwelle 42 senkrechten Ebene liegt, so läuft die Welle 24 mit derselben Drehzahl um wie die Welle 20 und die Hohlwelle 42.When the ring 66 lies in a plane perpendicular to the axis of the hollow shaft 42, the shaft 24 rotates at the same speed as the shaft 20 and the hollow shaft 42.

Wenn sich die Welle 20 und die Hohlwelle 42 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn drehen, drehen sich auch die Querwellen 46 und die Kegelräder 50a, 50b um die gemeinsame vertikale Achse der Welle 20, der Hohlwelle42 und der Welle24 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn. Das Armkreuz54 kann sich gegenüber den Querwellen46 nicht verdrehen, da die Rollen 64 auf der von dem Ring 66 gebildeten horizontalen Bahn laufen. Deshalb können auch die Kupplungsglieder 102 keine Drehung gegenüber den Querwellen 46 ausführen. Die Kegelräder 50 a, 50 b stellen eine zwangläufige antriebsübertragende Verbindung mit dem Kegelrad 52 her, die bewirkt, daß sich das Kegelrad 52 und die Welle 24 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn drehen, und zwar mit der gleichen Drehgeschwindigkeit wie die Welle 20 und die Hohlwelle 42.When the shaft 20 and the hollow shaft 42 rotate counterclockwise, the transverse shafts 46 and the bevel gears 50a, 50b also rotate counterclockwise about the common vertical axis of the shaft 20, the hollow shaft 42 and the shaft 24. The spider 54 cannot rotate with respect to the transverse shafts 46, since the rollers 64 run on the horizontal path formed by the ring 66. Therefore, the coupling members 102 cannot rotate with respect to the transverse shafts 46 either. The bevel gears 50 a, 50 b establish a positive drive-transmitting connection with the bevel gear 52 , which causes the bevel gear 52 and the shaft 24 to rotate counterclockwise, at the same speed as the shaft 20 and the hollow shaft 42.

Wenn die Relativdrehzahlen der Wellen 20 und 24 verändert werden sollen, wird der Ring 66 schräggestellt. Dies erfolgt durch Drehen der Schnecke 96, wodurch das Zahnsegment 82 und der Ring 66 verschwenkt werden, wie dies in der F i g. 10 und F i g. 6 gezeigt ist. In F i g. 6 sind drei in radialer Richtung fluchtende Punkte A, B und C auf der Welle 46, dem Kupplungsglied 102 und dem Kegelrad 50 a dargestellt. Bei einer Drehung der Hohlwelle 42 um 90' dreht sich die Welle 24 um 901. Die Welle 24 wird ferner zusätzlich durch die Drehung des Kegelrades 50a gegenüber der Querwelle 46 gedreht. Dies ist in F i g. 7 gezeigt, in der die Hohlwelle 42 und die von ihr mitgenommenen Teile um 90' verdreht dargestellt sind. Es ist zu erkennen, daß das Armkreuz 54 und das Kegelrad 50 a gegenüber der Querwelle 46 um 45' verdreht sind. Das übersetzungsverhältnis zwischen den Kegelr*ädern 50 a und 52 beträgt beispielsweise 4: 1. Dies bedeutet, daß die Welle 24 um einen zusätzlichen Winkel von 1801, also insgesamt um 2701 verdreht wird. Eine Drehung der Hohlwelle 42 um weitere 90' hat wiederum eine Drehung der Welle 24 um 2701 zur Folge. Diese Drehung ist in F i g. 8 dargestellt, aus der sich ergibt, daß die Punkte B und C gegenüber dem Punkt A um weitere 45' verdreht sind. Daraus folgt eine Drehung des Kegelrades 50 a gegenüber der Querwelle 46 bei einer Drehung der Hohlwelle 42 um 180' um einen Gesamtwinkel von 900. If the relative speeds of the shafts 20 and 24 are to be changed, the ring 66 is tilted. This is done by rotating the worm 96, whereby the toothed segment 82 and the ring 66 are pivoted, as shown in FIG. 10 and FIG. 6 is shown. In Fig. 6 three points A, B and C aligned in the radial direction on the shaft 46, the coupling member 102 and the bevel gear 50 a are shown. When the hollow shaft 42 rotates by 90 ' , the shaft 24 rotates by 901. The shaft 24 is also rotated relative to the transverse shaft 46 by the rotation of the bevel gear 50a. This is in FIG. 7 , in which the hollow shaft 42 and the parts carried along by it are shown rotated by 90 '. It can be seen that the spider 54 and the bevel gear 50 a are rotated relative to the transverse shaft 46 by 45 '. The gear ratio between the bevel * ädern 50 a and 52 is for example 4: 1. This means that the shaft 24 by an additional angle of 1801, is thus rotated by a total of 2,701th A rotation of the hollow shaft 42 by a further 90 ′ results in a rotation of the shaft 24 by 2701 . This rotation is shown in FIG. 8 , from which it can be seen that points B and C are rotated by a further 45 'with respect to point A. This results in a rotation of the bevel gear 50 a relative to the transverse shaft 46 with a rotation of the hollow shaft 42 by 180 ' by a total angle of 900.

F i g. 8 zeigt einen kritischen Punkt oder Obergangspunkt dieses Getriebes. Bis zu dieser Stellung führte das Armkreuz 54 eine Drehung im Uhrzeigersinn gegenüber der Welle 46 aus, so daß das Kegelrad 50a einen zwangläufigen Antrieb erhielt. Bei einer weiteren Drehung der Hohlwelle 42 dreht sich das Armkreuz 54 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn. Dadurch wird das Armkreuz in die in F ig. 6 gezeigte Stellung zurückgeführt. F i g. 9 zeigt eine Zwischenstellung, in der die Hohlwelle 42 gegenüber der Stellung nach F i g. 8 um weitere 900 verdreht ist. Es ist zu erkennen, daß der Punkt B sich um 450 gegenüber dem Punkt A zurückbewegt hat und daß das Kupplungsglied 102 nicht mehr in Antriebsverbindung mit dem Kegelrad 50 a steht.F i g. 8 shows a critical point or transition point of this transmission. Up to this position, the spider 54 performed a clockwise rotation with respect to the shaft 46, so that the bevel gear 50a received a positive drive. With a further rotation of the hollow shaft 42, the spider 54 rotates counterclockwise. This will bring the spider into the position shown in Fig. 6 position shown returned. F i g. 9 shows an intermediate position in which the hollow shaft 42 compared to the position according to FIG. 8 is rotated by another 900. It can be seen that the point B has moved back 450 compared to the point A and that the coupling member 102 is no longer in drive connection with the bevel gear 50 a .

F i g. 8 zeigt einen übergangspunkt, in welchem das Kegelrad 50 b und die entsprechenden Kupplungsteile gegenüber dem Ring 66 die gleiche Stellung haben wie das Kegefrad 50 a. Eine weitere Drehung der Hohlwelle 42 über die in F i g. 8 gezeigte Stellung hinaus hat zur Folge, daß das Kegelrad 50 b gegenüber der Querwelle 46 durch die Kupplung im Uhrzeigersinn gedreht wird. Dieser übergang erfolgt augenblicklich, so daß das Kegelrad 52 ohne Unterbrechung zunächst vom Kegelrad 50a und anschließend vom Kegelrad 50b angetrieben wird. Die Kegelräder 50 a und 50 b laufen immer in der gleichen Richtung gegenüber der Querwelle 46 um. Aus der Lage des Punktes C in F i g. 9 ist zu erkennen, daß das Kegelrad 50 a seine Drehung fortgesetzt hat.F i g. 8 shows a transition point at which the bevel gear 50 b and the corresponding coupling parts with respect to the ring 66 are in the same position as the bevel gear 50 a. Another rotation of the hollow shaft 42 via the in F i g. 8 position also has the consequence that the bevel gear 50 b is rotated relative to the transverse shaft 46 by the coupling in the clockwise direction. This transition takes place instantaneously so that the bevel gear 52 is driven without interruption first by the bevel gear 50a and then by the bevel gear 50b . The bevel gears 50 a and 50 b always rotate in the same direction with respect to the transverse shaft 46. From the position of point C in FIG. 9 it can be seen that the bevel gear 50 a has continued its rotation.

Aus der in F i g. 9 gezeigten Stellung kehren die Teile in die in F i g. 6 dargestellte Stellung zurück, die den zweiten Übergangspunkt darstellt, in welchem das Kegelrad 50a dann zwangläufig angetrieben wird und das Kegelrad 50 b »frei zu laufen« beginnt.From the in F i g. 9 return the parts to the position shown in FIG. Position 6 shown back, which represents the second transition point in which the bevel gear then driven positively 50a and the bevel gear 50 b "free running" begins.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß durch eine Drehung der Welle 42 die Welle 24 gedreht wird, und zwar im gleichen Drehsinn, jedoch mit größerer Drehgeschwindigkeit. Dem Kegelrad 52 und der Welle 24 wird über die Kegelräder 50 a und 50 b, die abwechselnd von den Kupplungsgliedern angetrieben werden, eine Drehung erteilt. Die Drehung der Kegelräder 50 a und 50 b um die Wellen 46 hat eine unterschiedliche Drehgeschwindigkeit der Hohlwelle 42 und der Welle 24 zur Folge, und der Unterschied derDrehgeschwindigkeitenhängtvomWinkel derVerschwenkung des Ringes 66 ab. Bei der dargestellten Neigung des Ringes 66 von 451 läuft die Welle 24 je Umdrehung der Hohlwelle 42 dreimal um.In summary, it can be said that a rotation of the shaft 42 rotates the shaft 24, namely in the same direction of rotation, but at a greater speed of rotation. The bevel gear 52 and the shaft 24 is given a rotation via the bevel gears 50 a and 50 b, which are alternately driven by the coupling members. The rotation of the bevel gears 50 a and 50 b around the shafts 46 has a different rotational speed from the hollow shaft 42 and the shaft 24 a result, and the difference derDrehgeschwindigkeitenhängtvomWinkel derVerschwenkung the ring 66th With the illustrated inclination of the ring 66 of 451, the shaft 24 revolves three times per revolution of the hollow shaft 42.

Natürlich ist das beschriebene Regelgetriebe umkehrbar, d. h., die Welle 24 könnte die Eingangswelle und die Hohlwelle 42 die Ausgangswelle bilden. Wenn das Getriebe in dieser Weise betrieben werden i sollte, müßte die Welle 24 wegen der Wirksamkeit der überholkupplungen in nur einem bestimmten Drehsinn, im Uhrzeigersinn gedreht werden.Of course, the variable speed transmission described is reversible, i. That is, the shaft 24 could form the input shaft and the hollow shaft 42 could form the output shaft. If the transmission were to be operated in this way, the shaft 24 would have to be rotated clockwise in only one direction because of the effectiveness of the overrunning clutches.

Bei der bisher beschriebenen Ausbildung des Getriebes würde bei geneigtem Ring 66 die Drehung i der Antriebswelte 24 mit ungleichförTniger Drehgeschwindigkeit erfolgen. Dies ist eine Folge der Art und Weise der Relativdrehung der Kegelräder 50a und 50 b gegenüber den Querwellen 46. Wenn das Kegelrad 50 a (F i g. 6) um 451' gedreht wird, wenn die Hohlwelle 42 um 90' gedreht wird (F i g. 9), so ist der Momentwert der Drehgeschwindigkeit in der in F i g. 6 gezeigten Lage Null und erreicht in der in F i g. 7 gezeigten Stellung einen Höchstwert. Die Geschwindigkeitsfunktion ist sinusartig und ergibt sich aus der Verwendung einer geneigten kreisförinigen Platte zum Verschwenken des Armkreuzes 54.In the configuration of the transmission described so far, with the ring 66 inclined, the rotation of the drive shafts 24 would take place at a non-uniform rotational speed. This is a consequence of the way the relative rotation of the bevel gears 50a and 50 b opposite the transverse shafts 46. When the bevel gear 50 a (F i g. 6) 'is rotated when the hollow shaft 42 about 90' to 451 is rotated (F i g. 9), then the momentary value of the rotational speed is in the in FIG . 6 and reaches zero in the position shown in FIG. 7 has a maximum value. The speed function is sinusoidal and results from the use of an inclined circular plate to pivot the spider 54.

Derartige Betriebszustände sollen nun ausgeschaltet werden.Such operating states should now be switched off.

An der Welle 20 ist mittels eines Stiftes 43 ein Nockenzylinder 140 befestigt (F i g. 2). Innerhalb der Nut dieses Nockenzylinders läuft eine Rolle 142, die an einem an der Achse 146 befestigten Hebel 144 montiert ist. Die Achse 146 ist an einer Konsole 148 gelagert, die mittels Schrauben 150 an der unteren Platte 30 befestigt ist. An der Achse 146 ist eine Kulisse 152 befestigt, die einen Lappen 154 aufweist, der die Kulisse mit einer mittels einer Druckschraube 158 an der Welle 146 festgehaltenen Nabe 156 verbindet.A cam cylinder 140 is attached to the shaft 20 by means of a pin 43 (FIG . 2). A roller 142, which is mounted on a lever 144 attached to the shaft 146, runs within the groove of this cam cylinder. The axle 146 is mounted on a bracket 148 which is fastened to the lower plate 30 by means of screws 150. A link 152 is attached to the axis 146, which has a tab 154 which connects the link to a hub 156 held on the shaft 146 by means of a pressure screw 158 .

Der Schlitz in der Kulisse 152 ist kreisbogenförmig, wobei die Achse des Zapfens 78 Mittel des Kreisbogens ist. Die Mittellinie dieses Schlitzes schneidet die Achse der Welle 146. Innerhalb des Schlitzes gleitet ein Kulissenstein 160, der einen Stift 162 aufnimmt, dessen Achse die Mittellinie des Schlitzes schneidet. Zu beiden Seiten der Kulisse 152 ist der Stift 162 drehbar in einem Gestängehebel 164 gelagert. Die oberen Enden dieses Gestängehebels 164 sind mittels eines Schwenkzapfens 166 an einen von dem Zapfen 78 vorspringenden Arm 168 angelenkt. Der Stift 162 wird außerdem von einem Gestängehebel 170 mit einem Lagerring 172 gelenkig aufgenommen. Der Gestängehebel 170 ist mittels eines Zapfens 174 am unteren Ende des Zahnsegmentes 84 angelenkt.The slot in the link 152 is in the shape of an arc of a circle, the axis of the pin 78 being the center of the arc. The center line of this slot intersects the axis of the shaft 146. A sliding block 160 slides within the slot and receives a pin 162 whose axis intersects the center line of the slot. On both sides of the link 152 , the pin 162 is rotatably mounted in a linkage lever 164. The upper ends of this linkage lever 164 are articulated by means of a pivot pin 166 to an arm 168 projecting from the pin 78. The pin 162 is also received in an articulated manner by a linkage lever 170 with a bearing ring 172. The linkage lever 170 is articulated to the lower end of the toothed segment 84 by means of a pin 174.

Daraus folgt, daß das Zahnsegment 82 und der Ring 66 mittels eines Parallelogrammhebelgestänges 84, 164, 168, 170 mit der Kulisse 152 verbunden sind.It follows that the toothed segment 82 and the ring 66 are connected to the link 152 by means of a parallelogram lever linkage 84, 164, 168, 170.

Wenn der Ring 66 horizontal liegt (F i g. 1), wirkt das Parallelogrammhebelgestänge nicht auf das Zahnradgetriebe ein. Der Nockenzylinder 140 dreht sich dann gemeinsam mit der Hohlwelle 42, und die Kulisse 152 schwingt zwischen den durch volle Linien bzw. strichpunktierte Linien angedeuteten Stellungen hin und her. Da jedoch die Achse des Stiftes 162 mit der Achse der Schwenkbewegung der Kulisse 152 zusammenfällt, wird dem Parallelogrammhebelgestänge keine Bewegung erteilt.When the ring 66 is horizontal ( FIG. 1), the parallelogram lever linkage does not act on the gear train. The cam cylinder 140 then rotates together with the hollow shaft 42, and the link 152 swings back and forth between the positions indicated by solid lines or dash-dotted lines. However, since the axis of the pin 162 coincides with the axis of the pivoting movement of the link 152 , the parallelogram lever linkage is not given any movement.

Sobald jedoch der Ring 66 schräggestellt wird, wird das Parallelogrammhebelgestänge derart wirksam, daß es die durch die Schaukelbewegung des Annkreuzes 54 beim Umlaufen auf dem Ring 66 erzeugte ungleichförmige Bewegung ausgleicht. Die Wirkungsweise kann am besten an Hand der F i g. 10 erläutert werden. Bei der in vollen Linien dargestellten Stellung ist das Zahnsegment 82 um 45' verschwenkt, so daß der Ring 66 um 45' geneigt ist, und die Rolle 142 durchläuft den tiefsten Punkt des Nockenzylinders 140. Eine Drehung des Nockenzylinders um 901 hat zur Folge, daß die Rolle 142 an den höchsten Punkt des Nockenzylinders 140 gelangt, und die Stellung, die die einzelnen Teile zu diesem Zeitpunkt einnehmen, ist durch strichpunktierte Linien angedeutet. Wie ersichtlich, hat der Ring 66 dann eine geringere Neigung als 45', da die Kulisse 152 in ihre äußerste Stellung verschwenkt ist.However, as soon as the ring 66 is tilted, the parallelogram lever linkage becomes effective in such a way that it compensates for the non-uniform movement produced by the rocking movement of the cross member 54 as it revolves on the ring 66. The mode of action can best be seen on the basis of FIG. 10 will be explained. In the position shown in full lines, the toothed segment 82 is pivoted through 45 ', so that the ring 66 is inclined through 45', and the roller 142 passes through the lowest point of the cam cylinder 140. A rotation of the cam cylinder through 901 has the result that the roller 142 reaches the highest point of the cam cylinder 140, and the position which the individual parts assume at this point in time is indicated by dot-dash lines. As can be seen, the ring 66 then has a lower inclination than 45 ', since the link 152 is pivoted into its outermost position.

Es ist also eine zweite Einrichtung zum Drehen der Kegelräder 50 a und 50 b gegenüber den Wellen 46 vorgesehen. Ausgehend von der Darstellung in vollen Linien in F i g. 10 soll, z. B. wenn eine gleichförrnige Bewegung des Kegelrades 50 a erzielt werden soll, einer Drehung der Hohlwelle 42 um 9' eine Drehung des Kegelrades 50 a an der Welle 46 um 4,5" entsprechen. Eine Drehung des Armkreuzes um 91 durch die Hohlwelle 42 hat zur Folge, daß das Armkreuz um weniger als 11 um die Welle 46 gedreht wird. Der Ring 66 muß also beim ersten Schritt der Drehung der Hohlwelle 42 von 90 um mehr als 3,51 gekippt werden, damit die Gesamtdrehung, die dem Kegelrad 50 a erteilt wird, 4,5 " beträgt. Beim nächsten 9'-Abschnitt der Drehung der Hohlwelle hat die Bewegung des Arinkreuzes 54 auf dem Ring 66 eine größere Drehung des Kegelrades 50 a gegenüber der Welle 46 zur Folge, und der Ring 66 braucht nur um einen geringeren Betrag gekippt zu werden, um eine Drehung des Kegelrades 50 a um 4,5' zu erzielen. Der Ring wird daher während der Drehung der Hohlwelle 42 fortschreitend aus seiner um 450 geneigten Stellung herausgeschwenkt. Wenn die Hohlwelle 42 eine Drehung um 901 ausgeführt hat, befindet sich die Rolle 142 am höchsten Punkt des Nockenzylinders 140, und die Teile befinden sich in der in F i g. 12 in unterbrochenen Linien dargestellten Stellung. Wie ersichtlich, bleibt das Zahnsegment 82 in Ruhe, und die Feder 90 wird beim Schwenken des ablösbaren Ringes 66 durch den Hebel 152 gespannt.A second device for rotating the bevel gears 50 a and 50 b with respect to the shafts 46 is therefore provided. Starting from the representation in full lines in FIG. 10 should, e.g. B. if a uniform movement of the bevel gear 50 a is to be achieved, a rotation of the hollow shaft 42 by 9 ' corresponds to a rotation of the bevel gear 50 a on the shaft 46 by 4.5 ". A rotation of the spider by 91 through the hollow shaft 42 has As a result, the spider is rotated by less than 11 about the shaft 46. The ring 66 must therefore be tilted in the first step of the rotation of the hollow shaft 42 from 90 by more than 3.51 , so that the total rotation that the bevel gear 50 a is granted is 4.5 " . In the next 9 'section of the rotation of the hollow shaft, the movement of the Arine cross 54 on the ring 66 results in a greater rotation of the bevel gear 50 a relative to the shaft 46, and the ring 66 only needs to be tilted by a smaller amount to achieve a Rotation of the bevel gear 50 a to achieve 4.5 '. The ring is therefore progressively pivoted out of its position inclined by 450 during the rotation of the hollow shaft 42. When the hollow shaft 42 has rotated 901 , the roller 142 is at the highest point of the cam cylinder 140 and the parts are in the position shown in FIG . 12 position shown in broken lines. As can be seen, the toothed segment 82 remains at rest, and the spring 90 is tensioned by the lever 152 when the detachable ring 66 is pivoted.

Zu diesem Zeitpunkt ist der Momentanwert der dem Kegelrad 50 a an der Welle 46 durch das Armkreuz 54 erteilten Drehung 4,51 je 91 der Drehung der Hohlwelle 42. In diesem Zeitpunkt erfährt der Ring 66 keine Verschwenkung. Anschließend reicht die Wirkung des Armkreuzes 54 allein nicht aus, um dem Kegelrad 50 a eine ausreichende Drehbewegung mitzuteilen. Dies wird dadurch ausgeglichen, daß dem Ring eine zusätzliche Schwenkbewegung erteilt wird, die ihn der Stellung höchster Neigung zuführt, wenn die Hohlwelle 42 um 1801 gedreht wird. Während der Drehung der Hohlwelle 42 um weitere 180' wird das Kegelrad 50 b in der gleichen Weise gedreht.At this point in time, the instantaneous value of the rotation 4.51 given to the bevel gear 50 a on the shaft 46 by the spider 54 is 91 of the rotation of the hollow shaft 42. At this point in time, the ring 66 does not pivot. Subsequently, the effect of the spider 54 alone is not sufficient to communicate a sufficient rotational movement to the bevel gear 50 a. This is compensated for by the fact that the ring is given an additional pivoting movement which brings it to the position of greatest inclination when the hollow shaft 42 is rotated 1801. During the rotation of the hollow shaft 42 by a further 180 ' , the bevel gear 50 b is rotated in the same way.

Es ist ersichtlich, daß die Anfangssteigung im Nockenzylinder 140 ziemlich steil ist. Theoretisch müßten diese steigenden Abschnitte zur Erzielung einer absolut gleichförmigen Drehung der Kegelräder 50a und 50b zwar noch steiler sein. Für die Praxis jedoch kann die erzielte Drehung der Kegelräder und der Welle 24 als gleichförmig angenommen werden.It can be seen that the initial pitch in the cam cylinder 140 is quite steep. Theoretically, these rising sections would have to be even steeper in order to achieve an absolutely uniform rotation of the bevel gears 50a and 50b. In practice, however, the achieved rotation of the bevel gears and the shaft 24 can be assumed to be uniform.

Wenn das Zahnsegment 82 so verschwenkt -wird, daß der Ring 66 in geringerer Neigung schräggestellt wird, wird durch die Kulisse 152, die über das beschriebene Parallelogrammhebelgestänge wirkt und vom Nockenzylinder 140 betätigt wird, eine nur geringere, jedoch proportionale Ausgleichswirkung erzeugt. Wenn die Rolle 142 an der Nockenflanke aufwärts läuft, muß sie die Kraft der Feder 90 überwinden und gleichzeitig alle von der Welle 42 angetriebenenTeile des Mechanismus antreiben. Dies hat zur Folge, daß die Eingangswelle 20 mit einer verhältnismäßig hohen Torsionskraft belastet wird, so daß die Gefahr einer übermäßigen Belastung des antreibenden Teiles besteht. Wenn andererseits die Rolle 142 einen abfallenden Abschnitt des Nockenzylinders 140 durchläuft, übt sie eine Torsionskraft aus, die von der Feder 90 herrührt und bestrebt ist, die Welle 20 schneller zu drehen, und es besteht die Gefahr, daß die Hohlwelle 42 gegenüber dem antreibenden Teil voreilt.If the toothed segment 82 is pivoted so that the ring 66 is inclined at a lower incline, the link 152, which acts via the described parallelogram lever linkage and is actuated by the cam cylinder 140, produces only a smaller but proportional compensating effect. As the roller 142 travels up the cam flank, it must overcome the force of the spring 90 while driving all of the parts of the mechanism driven by the shaft 42 at the same time. This has the consequence that the input shaft 20 is loaded with a relatively high torsional force, so that there is a risk of excessive loading of the driving part. On the other hand, when the roller 142 passes a sloping portion of the cam cylinder 140, it exerts a torsional force, which comes from the spring 90 and tends to rotate the shaft 20 faster, and there is a risk that the hollow shaft 42 against the driving part rushes.

Diese Schwierigkeiten werden dadurch beseitigt, daß eine Torsionskraft eingeführt wird, die der durch den Druck der Rolle 142 erzeugten Torsionskraft das Gleichgewicht hält. Aus F i g. 2 A ist ersichtlich, daß an der Welle 146 ein Hebel 180 angelenkt ist, der an seinem äußeren Ende eine Rolle 182 trägt, die gegen die obere Fläche oder Flanke des Nockenzylinders 140 anliegt. In der Nabe des Hebels 180 ist ein Stift 184 befestigt, an dem eine Zugfeder 186 eingehängt ist, deren anderes Ende mit einem Haken 188 an der unteren Platte 30 verbunden ist. Die Feder 186 ist bestrebt, die Rolle 182 gegen die obere Nockenbahn des Nockenzylinders anzudrücken und eineTorsionskraft auf die Hohlwelle 42 auszurücken, die zu der der Rolle 142 entgegengesetzt ist. Wenn also die Rolle 142 bestrebt ist, die Hohlwelle 42 zu beschleunigen, ist die Rolle 182 bestrebt, sie mit einer gleichen Torsionskraft zu verzögern.These difficulties are eliminated by introducing a torsional force which balances the torsional force generated by the pressure of the roller 142. From Fig. 2 A it is apparent that a lever is hinged 180 to the shaft 146 which carries at its outer end a roller 182 which rests against the upper surface or flank of the cam cylinder 140th In the hub of the lever 180 , a pin 184 is attached to which a tension spring 186 is suspended, the other end of which is connected to a hook 188 on the lower plate 30 . The spring 186 tries to press the roller 182 against the upper cam track of the cam cylinder and to apply a torsional force to the hollow shaft 42 which is opposite to that of the roller 142. So when the roller 142 tries to accelerate the hollow shaft 42, the roller 182 tries to decelerate it with the same torsional force.

Claims

Claims: 1. Gear drive, which is connected between two coaxially arranged shafts to drive one shaft depending on the speed of the other shaft with an optionally, continuously and / or variable gear ratio, especially for calculators or counters, liquid taps , Taxi clocks, liquid and gas meters, in which a bevel gear sits on one shaft that meshes with two bevel gears that are rotatably mounted on aligned axes that run perpendicular to the second shaft and are firmly connected to the latter, the two bevel gears by a perpendicular to the shaft and to the axes are guided in such a way that with one rotation of the shaft they each pass through half an oscillation period of an oscillation around the axes, the amplitude of which around the axes including the value zero by hand via an adjusting gear and / or continuously ei is nstellbar, d a d u rch - e - denotes that an additional control of the amplitude, which turns off automatically when the amplitude value of zero, over a cam cylinder (140) of the shaft (20) and a Parallelogrammhebelgestänge (84, 170, 164, 168) is provided which, with a set amplitude value, compensates for the accelerations that can be transmitted by the vibrations of the bevel gears (50a, 50b).

2. Gear transmission according to claim 1, characterized in that a toothed segment (82) pivotable about a pivot axis (78) of the ring is connected to the ring (66) and that the paraltelogram lever linkage consists of one connected to the ring and resiliently on the toothed segment (90) supported, pivotable about the pivot axis lever arm (84), the other end of which is articulated on a linkage lever (170) which is articulated on a sliding block (160) guided in a guide link (152) , which is linked to a further linkage lever (164) ge - Is articulated, the other end of which is hinged to a lever (168) which is connected to the guide ring and rotatable about its pivot axis. 3. Gear transmission according to claim 2, characterized in that the link (152) mounted pivotably about an axis (146) by means of a tab (154) is connected to levers (144, 180) which each have a roller (142, 182) be guided in a guide track of the cam cylinder (140), wherein the one lever (180) has a lever arm (184) held by a spring (186). 4. Gear transmission according to one of claims 2 and 3, characterized in that the guide track of the link (152) is curved in the shape of a circular arc about the pivot axis (78) of the ring (66). 5. Gear transmission according to claim 1 and 2, characterized in that the toothed segment (82, 94) meshes with a worm (96) , the shaft (98) of which via a coupling (105, 107, 109, 111, 128 ) which can be adjusted stepwise or continuously , 130, 114, 116, 118, 120, 122) can be rotated by means of a hand crank (126). Considered publications: German Patent Nos. 11527, 510 628, 587 632, 760 103, 822 460, 857 294, 873 325, 894 780; U.S. Patent Nos. 2,073,284 , 2,244,657.