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Schaltgetriebe zur wahlweisen Erzeugung einer gleichfönnigen oder
ungleichförmigen Drehbewegung Die Erlmdung betrifft ein Schaltgetriebe zur wahlweisen
Erzeugung einer gleichförmigen oder ungleichförmigen Drehbewegung, das insbesondere
zum schrittweisen oder kontinuierlichen Vorschub von Aufzeichnungsträgem in datenverarbeitenden
Maschinen geeignet ist. Das Schaltgetriebe arbeitet mit einem Malteser- und einem
Zahnradgetriebe, wobei auf der angetriebenen Welle Abtriebsräder frei drehbar sind
und eine axial verschiebbare Schaltmuffe angeordnet ist sowie Mittel vorgesehen
sind, welche die Verschiebung der Sdhaltmuffe so steuern, daß im Augenblick des
Stillstandes oder im Augenblick der durch den Malteserantrieb erteilten Maximalgeschwindigkeit
der Schaltvorgang erfolgt.
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Umschaltbare Getriebe, bei denen die Antriebswelle mittels einer axial
verschiebbaren Schaltmuffe wahlweise direkt oder über ein übersetztes Zwischengelege
mit der angetriebenen Welle gekuppelt werden kann, sind an sich bekannt.
Ferner ist eine Vorrichtung bekannt, die zum stoß- und schlupffreien Zu-und Abschalten
einer getriebenen Welle von einer ständig umlaufenden Antriebswelle dient. Bei dieser
Vorrichtung sind auf der Antriebswelle die treibenden Räder von zwei gegeneinander
versetzten Maltesergetrieben befestigt, deren Malteserräder frei auf der angetriebenen
Welle drehbar sind. Die beiden Malteserräder sind über ein Differentialgetriebe
mit der angetriebenen Welle verbunden. Beim Zuschalten der getriebenen Welle wird
zunächst nur ein Maltesergetriebe eingekuppelt und dadurch die getriebene Welle
bis zum Geschwindigkeitsmaximum beschleunigt. Darauf wird das andere, phasenverschoben
wirkende Maltesergetriebe zugeschaltet. Sind beide Maltesergetriebe im Eingriff,
so überlagern sich die von ihnen erzielten Bewegungen, so daß sich eine annähernd
gleichförmige Rotationsbewegung der angetriebenen Welle ergibt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein gegenüber dem Bekannten vereinfachtes,
umschaltbares Getriebe zur wahlweisen, schrittweisen oder gleichförmigen Drehbewegung
der angetriebenen Welle anzugeben, bei dem ein die Schrittbewegung erzeugendes Maltesergetriebe
gleichzeitig zum Schalten ohne Last dient und zur Erzeugung der gleichförmigen Bewegung
ein einfaches Zahnradgetriebe verwendet wird.
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Bei einem Getriebe der eingangs beschriebenen Art wird dies gemäß
der Erfindung dadurch erreicht, daß die zwischen dem Malteser- und dem Zahnradgetriebe
drehfest angeordnete Schaltmuffe an beiden Stimseiten Zähne aufweist, mittels derer
sie bei axialer Verschiebung in einer schraubenden Bewegung jeweils unter eine Schaltklinke
gelangt und im Eingriff mit einer abgeschrägten Fläche der Klinkennase die Klinke
auswirft, wonach sie sich so weit unter die jeweilige Klinke schiebt, daß die Klinkennase
auf dem zylindrischen Umfangsteil der Schaltmuffe aufliegt. In vorteilhafter Weise
ist dabei die Schaltmuffe so ausgebildet, daß in der durch ihre M,ittellage gegebenen
Schaltstellung beide Schaltklinken außer Eingriff sind.
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Die Erfindung wird an Hand eines durch die Zeichnungen erläuterten
Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht des Schaltgetriebes,
in der die einzelnen Bestandteile in Achsrichtung auseinandergezogen sind, F i
g. 2 in schematischer Darstellung die Betriebsstellungen der Schaltmuffe,
a) für Leerlauf, b) für schrittweisen Antrieb und c) für kontinuierlichen
Antrieb, und Fig. 3 das Schaltbild der Steuerung des Schaltgetriebes.
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Mit der Antriebswelle 1 ist das Treibrad 2 eines Maltesergetriebes
verbunden, dessen angetriebenes Rad 3 auf der angetriebenen Welle 4 frei
drehbar gelagert ist. Mit der Antriebswelle 1 ist ferner das Zahnrad
6 verbunden, das mit dem auf der angetriebenen Welle 4 frei drehbaren Zahnrad
7 kämmt. Die Geschwindigkeit des angetriebenen Zahnrades entspricht der maximalen
Geschwindigkeit des angetriebenen Malteserrades. Auf dem Zapfen 8 des Malteserrades
3 ist die Schaltklinke 9 gelagert. Sie wird mittels der auf dem Bolzen
11 befestigten Feder 10
mit ihrer Nase 12 nach innen geschwenkt, so
daß die Kante 13 der Klinkennase mit einer der Kanten 14 des fest m
- it der angetriebenen Welle verbundenen Klinkenrades 15 in Eingriff
kommen kann. In entsprechender
Weise ist auf dem Lagerzapfen
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der mit dem angetriebenen Zahnrad7 verbundenen Scheibe 7 a die Schaltklinke
18 gelagert. Diese Klinke wird unter der Wirkung der auf dem Bolzen 20 befestigten
Feder 19 mit ihrer Nase 21 nach innen gezogen, so daß die Kante 22 mit einer
der Kanteh 23
des fest mit der angetriebenen Welle verbundenen linken Rades
24 in Eingriff kommen kann.
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Die Steuerung der Klinken 9 und 18 erfolgt durch die
axial verschiebbare, jedoch drehfest angeordnete Schaltmuffe 25. Die Muffe
25 besitzt zu diesem Zweck an ihren beiden Stimseiten eine Anzahl von Zähnen,
deren in Umfangsrichtung verlaufende Kanten 26 und 27 eine in der
Drehrichtung zurückweichende Steigung aufweisen. Bei axialer Verschiebung der Muffe
25 kommen die Kanten 26 oder 27, je
nachdem, nach welcher
Seite die Verschiebung erfolgt, mit den abgeschrägten Flächen 28 oder
29 der Klinkennase 12 oder 21 in Eingriff. Sie haben dabei das Bestreben,
die rotierende, hinter einem Zahn des betreffenden Klinkenrades eingefallene
Klinke aus ihrer Eingriffsstellung herauszuheben. Gleichzeitig schraubt sich die
Muffe 25 unter die betreffende Klinke, so daß eine der Stimflächen 30 oder
31 der Zähne der Muffe mit der abgesehrägten Fläche 28
oder
29 der Klinkennase in Eingriff kommt und dadurch die Schaltklinke vollends
auswirft. Dadurch kann sich die Schaltrauffe noch weiter in axialer Richtung verschieben,
so daß die ausgehobene Klinkennase nunmehr auf dem zylindrischen Bereich
32
bzw. 33 der Muffe gleitet. Zur Vermeidung von Verklemmungen werden
die Klinken 9 und 18 durch die Druckfedern 34, 35, gegen
die Schaltmuffe gepreßt.
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Die Verschiebung der Schaltmuffe 25 wird durch die in die Aussparung
36 eingreifende Schaltgabel 37
bewirkt, die mittels eines Stiftes gleichzeitig
eine unerwünschte Drehung der Muffe verhindert. Die Schaltgabel 37 trägt
den Magnetanker 38 und kann mittels der durch die Joche 39, 40 und
der Wicklungen-MK, MS gebildete Magnete in die Mittellage bezogen
bzw. nach links oder rechts ausgelenkt werden. Um sicherzustellen, daß die Abtriebswelle
beira Abschalten des Antriebes in einer Lage stehenbleibt, in der die Klinke
9 unmittelbar vor einer Kante 14 des Klinkenrades 15 liegt, ist auf
der Welle 4 eine aus Vertiefungen 41 bestehende Rast angebracht, in welche die durch
die Feder 42 belastete, in der Bohrung 44 geführte Kugel 43 einfällt. Zur Schaltung
der Magnete MS und MK sind auf der Antriebswelle die Nockenscheiben
45 und 46 angeordnet, die die Kontakte Sl und S2 betätigen.
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Die Wirkungsweise des Schaltgetriebes wird im folgenden an Hand des
Schaltbildes (F i g. 3) beschrieben. Bei Stillstand der getriebenen Welle
sind die beiden Magnete MS und MK erregt. Der Magnetanker
38 wird dadurch in die Mitte des Magnetjoches gezogen, und die Schaltinuffe
25 nimmt die Mittelstellung (F i g. 2 a) ein, in der beide Schaltklinken
ausgehoben sind. Soll der schrittweise Antrieb geschaltet werden, so wird der Schalter
I geschlossen. Dadurch setzt das Relais A über seine Wicklung A-P
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auf und hält sich. Sobald das Antriebsrad 2 des Maltesergetriebes
in eine Stellung gelangt, in welcher die Geschwindigkeit des Malteserrades
3 gleich 0 ist, wird von der Nockenscheibe 45 der Kontakt
S IL kurzzeitig geschlossen. Dadurch setzt das Relais B über seine Wicklung
B-P auf und hält sich. Hierbei wird der Kontakt B-2 geöffnet und das Relais
A abgeworfen. Da gleichzeitig auch der Kontakt B-3 schließt, wird der Magnet
MK kurzgeschlossen, so daß der Magnetanker 38 auf die Seite des Magneten
MS gezogen wird. Die Kupplungsmuffe 25 rückt somit nach links und
gibt die Klinke 9 frei, die in ihr Klinkenrad einfällt (F i g. 2
b). Der Antrieb wird durch öffnen des Schalters III wieder gestoppt. Dadurch
fällt das Relais B ab, beide Magnete MK und MS werden erregt, und die Schaltmuffe
kehrt in ihre Mittellage zurück.
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Ist aus dem Stillstand auf kontinuierlichen Lauf zu schalten, so wird
der Schalter II geschlossen. In diesem Fall wird das Relais A über die Wicklung
A -P 2 erregt. Gleichzeitig setzt das Relais U über
die Wicklung U-P auf und hält sich. Beim nächstfolgenden Schließen des Schalters
Sl wird zunächst, wie eben beschrieben, der schrittweise Antrieb geschaltet. Beim
Erreichen der durch das Maltesergetriebe gegebenen Maximalgeschwindigkeit wird sodann
durch die Nockenscheibe 46 der Schalter S2 geschlossen. Dadurch wird das
Relais Y über seine Wicklung V-P erregt, der Ruhekontakt V-3 geöffnet und das Relais
B abgeworfen. Das hat zur Folge, daß der bisher kurzgeschlossene Magnet MK jetzt
erregt wird und daß über den Ruhekontakt B-4 und den Kontakt V-4 der Magnet
MS durch Kurzschließen unwirksam wird. Somit wird der Magnitanker
38 auf die Seite, des Magneten MK gezogen, so daß die Schaltmuff e
25 nach rechts rückt. Dabei wird die Klinke 9 außer Eingriff mit dem
Maltesergetriebe gebracht und die Klinke 18 freigegeben, die in ihr Klinkenrad
einfällt (F i g. 2 c). Zum Stillsetzen des Antriebes wird durch öffnen des
Schalter IV das Relais Y abgeworfen, beide Magnete MS und MK
werden erregt, und die Schaltmuffe kehrt in die Mittellage zurück. Wenn das Getriebe
bereits im schrittweisen Gang läuft, wird durch Betätigen des Schalters II zur Umschaltung
auf kontinuierlichen Antrieb lediglich das Relais U aufgesetzt. Das miterregte
Relais A fällt sofort wieder ab, da wegen der Erregung des Relais B der Haltestromkreis
des Relais A unterbrochen ist.