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Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe,
und zwar insbesondere auf ein solches zum Antrieb von Walzen zum Fördern von Fasern
in Textilmaschinen.
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Bei Textilmaschinen, insbesondere bei Maschinen zur Vorbereitung des
Kämmens und des Spinnens, werden zur Zufuhr und zur Abfuhr des faserigen Materials,
z.B. Wolle oder Baumwolle, paarweise zusammenwirkende Förderwalzen verwendet, die
mit einer geeigneten Geschwindigkeit laufen müssen, um das Fördergut, das eine Art
Band oder Lunte bildet, der Bearbeitungsstelle zuzuführen. Die Fördergeschwindigkeiten
der Walzenpaare müssen auf das jeweilige zu behandelnde Gut genau eingestellt sein,
damit einerseits vermieden wird, daß das Band zwischen zwei Walzenpaaren einer zu
großen Spannung ausgesetzt wird, anderseits muß eine ausreichende Spannung vorhanden
sein, damit sich nicht ständig größer werdende Schleifen bilden. Dem zu behandelnden
Gut muß also durch geeignete Wahl der Umlaufgeschwindigkeiten der aufeinanderfolgenden
Förderwalzenpaare eine bestimmte Spannung verliehen werden, die von dem Behandlungsgut
abhängt und sich mit seiner Zusammensetzung ändert; beispielsweise erfordert der
Transport eines gekräuselten und verhältnismäßig elastischen Gutes, wie feine Wolle,
größere Spannungen als der Transport eines unelastischen glatten Materials. Der
erforderliche Änderungsbereich der Geschwindigkeit ist nicht groß und liegt bei
10 bis 15 O/o; die Feinheit der Stufung beträgt etwa 1 bis
2%.
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Um eine derartige Feinheit der Geschwindigkeitsstufen zu erreichen,
verwendet man bei derartigen Maschinen vorteilhaft Getriebe mit wenigstens zwei
parallelen Wellen, deren eine einen Satz von Stirnrädern verschiedener Zähnezahl,
aber gleichen Durchmessers und die andere ein mit diesen Stirnrädern in Eingriff
zu bringendes Schieberad trägt. Wegen der Feinheit der Stufung können ohne Schwierigkeiten
Zahnräder verschiedener Zähnezahlen, jedoch. mit gleichen Durchmessern verwendet
werden. Derartige Zahnräder werden bekanntlich mit Profilverschiebung der Verzahnung
hergestellt.
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. Die Erfindung geht von einem solchen Zahnräderwechselgetriebe
aus und hat sich die Aufgabe gestellt, die Umschaltung auf andere übersetzungsstufen
auf möglichst einfache Weise zu erreichen und insoweit eine Verbesserung zu erzielen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die eine der Wellen in einem winkelbeweglichen
Lager und einem zwischen zwei Endstellungen radial zu der anderen Welle beweglichen
Lager gelagert ist und daß das Schieberad mit einer den Zahnkranz überragenden Sperrscheibe
verbunden ist, die in jeder Schaltstellung des Getriebes in eine der in jedem Rad
des Stirnrädersatzes angeordneten Spermuten eingreift.
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Durch die Lagerung der einen Welle in einem winkelbeweglichen und
einem zweiten, zwischen zwei Endstellungen radial zur ers.ten Welle beweglichen
Lager und durch die Anordnung einer Sperrscheibe am Schieberad wird erreicht, daß
das Schieberad durch Ausschwenken aus seinem Eingriff mit einem Rad des Stirnradsatzes
gelöst und durch entsprechendes Verschieben und Wiedereinschwenken mit einem anderen
Stirnrad in Eingriff gebracht werden kann, wobei die jeweilige Einstellung durch
die Sperrscheibe gesichert ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß jedes Zahnrad
des Paketes von Stirnr Merri a mit einer einseitig offenen Sperrnut versehen ist.
. Weiter ist für die Erfindung von Bedeutung, daß der Stirnrädersatz und
das Schieberad auf den überstehenden Enden der beiden Wellen fliegend und austauschbar
angeordnet sind. In weiterer Ausgestaltung ist das radial bewegliche Lager in einer
durch eine Nockenscheibe verstellbaren Schwinge angeordnet. Das Schieberad ist vorteilhaft
mit einem Bund als Handgriff versehen, und der Wellenstumpt weist Markierungen für
die Schaltstellungen des Schieberades auf.
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Mehrere Schieberäder tragende Wellen können im Kreis um einen gemeinsamen
Stirnrädersatz angeordnet sein.
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Die Zeichnungen zeigen Beispiele für ein Zahnräderwechselgetriebe
nach der Erfindung.
F i g. 1 ist ein Schnitt nach der Linie
14 in F i g. 2 durch ein Zahnräderwechselgetriebe zum Antrieb der Speisewalzen
einer Textilmaschine mit veränderlicher Geschwindigkeit; F i g. 2 ist ein
Schnitt -nach der Linie II-11 in Fig. 1 und F i g. 3 eine abgewandelte
Ausführung, bei der drei Wellen um einen gemeinsamen Stimrädersatz angeordnet sind.
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Das in F i g. 1 und 2 dargestellte Getriebe zum
Antrieb
der Speisewalzen von Textilmaschinen mit einstellbarer Drehzahl weist eine Eingangswelle
1
und eine Ausgangswelle 2 auf, welche in den Seitenteilen 8 und
9 eines Maschinengestells 3 gelagert sind.
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Die Ausgangswelle 2 ist in Lagern 6, 7, z. B. zwei üblichen
Kugellagern, gelagert, während die Eingangswelle 1 an ihrem einen Ende in
einem winkelbeweglichen Wälzlager 11, welches in einem am Seitenteil
9 befestigten Gehäuse 12 angeordnet ist, und an ihrem anderen Ende in einem
Wälzlager 14 gelagert ist, welches so eingebaut ist, daß es radial zur Welle 2 verschoben
werden kann. Hierfür ruht das Wälzlager 14 in einem Bett 15 an der Schwinge
16, welche um eine am Seitenteil 8 befestigte Achse 17 schwenkbar
ist. Gehalten wird die Schwinge 16
durch einen Nocken 18, welcher mit
einem Betätigungsgriff 19 versehen und um eine ebenfalls am Seitenteil
8 befestigte Achse 21 schwenkbar ist.
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Der Nocken 18 ist von zylindrischer Form mit einer Abflachung
18a. Der Nocken hält in seiner Stellung nach F i g. 2 die Schwinge
16 so, daß die Eingangswelle 1 zur Ausgangswelle 2 parallel ist. Das
Wälzlager 14 wird dabei gegen ein Widerlager 24 a einer am Seitenteil
8 befestigten Kappe 24 gedrückt. Wird der Nocken 18 mittels des Griffs
19 in Richtung des Pfeiles 20 geschwenkt, so daß seine Abflachung
18 a nach oben kommt, dann kippt die Schwinge 16 und mit ihr die Welle
1 nach unten.
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Eine der beiden Wellen, im vorliegenden Fall die Ausgangswelle 2,
trägt einen Satz von mehreren Zahnrädern 26 a bis 26 1, welche mit
der Welle durch eine Paßfeder 27 und eine Mutter 28 verbunden sind.
Alle diese Zahnräder haben den gleichen Durchmesser, aber verschiedene Zähnezahlen,
welche z. B. zwischen 96 und 104 abgestuft sind. Die Verzahnungen dieser
mit den üblichen Verzahnungswerkzeugen hergestellten Zahnräder sind durch Profilverschiebung
so korrigiert, daß sie wechselweise mit einem gemeinsamen Zahnrad 31
richtig
in Eingriff gebracht werden können, welches z. B. 72 Zähne besitzt und auf
der Welle 1 undrehbar, aber axial verschieblich angebracht ist, z. B. mit
Hilfe einer bei 32 dargestellten Gleitfeder. Das Rad 31 kann auf der
Welle 1 mittels eines an ihm befestigten Knopfes 33 so verschoben
werden, daß es einem beliebigen der auf der Welle 2 angebrachten Zahnräder
26 a bis 26 i gegenübersteht. Markierungen 34 auf dem Wellenstumpf
geben an, mit welchem der Räder26a bis 261 das Schieberad31 im Eingriff steht.
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Das Schieberad 31 wird in jeder seiner Einstellungen auf der
Welle 1 durch eine Sperrscheibe 37 verriegelt, welche am Schieberad
befestigt ist und einen Durchmesser hat ' welcher größer als der Kopfkreis
ist. Diese Sperrscheibe kann wechselweise in Nuten eingreifen, welche zwischen den
Rädern der Welle 2 vorgesehen sind. Bei dem dargestellten Beispiel besitzt jedes
der Räder 26 a bis 26 i - eine Nut, wie bei
38 am Rad 26 a dargestellt, welche einseitig offen in das Rad eingeschnitten
ist.
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Die Eingangswelle 1 trägt nahe am winkelbeweglichen Lager
11 ein Zahnrad 41, welches durch ein Zahnrad in Umdrehung versetzt wird,
welches auf beliebige Weise angetrieben wird, während die Ausgangswelle 2 ein,Zahnrad
42 trägt, von dem aus z. B. die Speisewalzen angetrieben werden.
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In der dargestellten Stellung steht das Schieberad 31 mit dem
Zahnrad 26f im Eingriff, welches 101
Zähne hat. Die Eingangswelle
1 und das Schieberad werden in ihrer Stellung durch den Nocken
18 gehalten, welcher das Wälzlager 14 festlegt. Das Drehzahlverhältnis der
beiden Wellen 1 und 2 hat daher einen bestimmten Wert, nämlich
101: 72.
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Zur Änderung des Wertes wird der Nocken 18 in der Richtung
des Pfeiles 20 (F i g. 2) geschwenkt, so daß der Wellenstumpf der Welle
1 und das von dieser getragene Schieberad 31: unter der Wirkung ihres
Eigengewichts eine geringe Abwärtsbewegung ausführen. Man kann dann den Knopf
33 erfassen und das Rad 31 verschieben, dessen Sperrscheibe
37
aus der Ringnut des Zahnrades 26f ausgetreten ist, und es einem beliebigen
anderen Rad gegenüberbringen, z. B. dem Rad 26 d, welches 99 Zähne
hat. Hierauf wird der Nocken 18 wieder in die gezeichnete Stellung gebracht.
Das Schleberad 31 steht jetzt mit einem Zahnrad im Eingriff, dessen Zähnezahl
kleiner als die Zähnezahl des Rades ist, mit welchem es vorher im Eingriff stand,
so daß das Drehzahlverhältnis der beiden Wellen geändert wurde, und zwar in 99.-
72.
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In den obigen Ausführungen ist angenommen, daß die Welle
1 die Eingangs- oder Antriebswelle und die Welle 2 die Ausgangs- oder Abtriebswelle
ist. Das Getriebe kann jedoch auch so benutzt werden, daß die Welle 2 angetrieben
und die Ausgangsdrehzahl an der Welle 1 abgenommen wird.
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Ferner ist angenommen, daß das Schieberad 72 Zähne besitzt,
man kann jedoch die Zahl der Drehzahlkombinationen vergrößern, indem man weitere
Austauschschieberäder vorsieht, welche den gleichen Durchmesser, aber andere Zähnezahlen
haben, z. B. 69 oder 75 Zähne.
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In F i g. 3 ist eine abgewandelte Ausführung dargestellt, bei
-welcher wieder eine Welle 2 einen Satz Stirnräder 26 a bis
261 der Ausführung nach F i g. 1
und 2 trägt, wobei aber außer der
das Schieberad 31 tragenden Welle 1 zwei weitere, gleiche Wellen la
und lb vorgesehen sind, welche Schieberäder 31 a bzw. 31 b
tragen, welche dem von der Welle 1
getragenen Schaltrad31 entsprechen und
ebenfalls mit einem der Räder des von der Welle2 getradenen Zahnradsatzes im Eingriff
stehen. Ist die Welle2 die Antriebswelle, so kann man mehrere Wellenl, la, lb mit
unterschiedlichen Drehzahlen antreiben, da die von diesen Wellen getragenen Schieberäder
nicht mit dem gleichen Rad des Stimrädersatzes der zentralen Antriebswelle 2 im
Eingriff zu stehen brauchen. Die Lagerung der Wellen 1 a und
1 b ist natürlich die gleiche wie die der Welle 1 und weist
die gleichen Schaltmittel auf.