DE1497260C - Ausruckbares Schnttschaltgetriebe mit sich kreuzenden Wellen, insbesondere für feinwerktechnische Gerate hoher Takt frequenz - Google Patents

Description

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Die Hauptpatentanmeldung betrifft ein ausrück- einer Feder 13/die Schaltbuchse 19 in Gegenlage bares Schrittschaltgetriebe mit sich kreuzenden WeI- * gegen einen'Anschlagt, ϊα--dieser' Lage befinden len, insbesondere für feinwerktechnische Geräte sich die Kupplungsstege 196 außer Eingriff mit den hoher Taktfrequenz, bei dem ein fest auf der im Be- Nuten 166 des Schaltzahnrades, so daß eine Ubertriebszustand ständig umlaufenden Antriebswelle an- 5 tragung des sich schrittweise drehenden Schaltzahngeordnetes, mit einem Schaltzahnrad im Eingriff rades bei kontinuierlich umlaufendem Schaltrad 2 stehendes Schaltrad im Bereich eines bestimmten unterbleibt. Zur Drehsicherung im ausgerückten Zu-Winkelweges über ein schneckenartig ausgebildetes stand steht mindestens einer der Kupplungsstege 19 6

Teilstück mindestens eine Schrittschaltung pro Um- im Eingriff mit einem stirnseitig genuteten stationär

drehung bewirkt, wobei der Schaltvorgang des Ein- io angeordneten Teil 18, welches so angeordnet ist, daß

und Ausrückens über eine von der Antriebswelle die Stege,196 von ihm erst freikommen, wenn sie

zyklisch bewegte Mechanik in den Zeiten zwischen bereits in teilweisem Eingriff mit Nuten 166 des

den einzelnen Schaltphasen erfolgt. Zahnrades 16 stehen. Die Betätigung des Schalt-

Mit der vorliegenden Erfindung wird durch eine hebeis 12 erfolgt in beiden Bewegungsrichtungen Verringerung der zyklisch bewegten Masse und 15 formschlüssig und gibt daher die größte Gewähr im durch eine Verkürzung des Eingriffhubes eine noch Hinblick auf die Schaltgenauigkeit und die Schalthöhere Taktfrequenz ermöglicht. Sie ist gekennzeich- frequenz. Der Einrückvorgang, der in zeitlicher net durch ein in ständigem Eingriff mit dem Schalt- Übereinstimmung mit einer bestimmten Stellung des rad stehendes, auf der Abtriebswelle frei drehbar Schaltrades 2 erfolgen muß, wird durch eine auf der angeordnetes Schaltzahnrad und eine auf der Ab- 20 Antriebswelle 1 angeordneten Exzentereinrichtung 4 triebswelle undrehbar und längsverschiebbar ange- gesteuert. Die Exzenterbewegung wird über den ordnete Schaltbuchse, welche in den Zeiten zwischen Exzenterhebel 5 auf einen Winkelhebel 6 übertragen, den einzelnen Schaltphasen in und außer formschlüs- der auf der Achse 7 drehbar gelagert ist und an seisigen Eingriff mit dem Schaltzahnrad bringbar ist nem freien Ende ein drehbar gelagertes Schaltglied 8

An Hand eines Ausführungsbeispiels wird die Er- 25 trägt. Dieses Glied 8 liegt im Ruhezustand oder im findung in Verbindung mit den Zeichnungen näher später noch zu beschreibenden freigegebenen Zuerläutert, stand durch die Auslöseklinke 9 federnd gegen den

Fig. 1 zeigt das ausrückbare Schrittschaltgetriebe Anschlag6 a an, so daß es bei einer Drehbewegung

gemäß der Erfindung in der Ausgangsstellung; des Winkelhebels 6 im Gegenuhrzeigersinn gegen die

Fig. 2 zeigt den Gegenstand der Fig. 1 in der 30 Nase 12a des Schalthebels 12 stößt und diesen ent-

Arbeitsstellung, in der eine Transportschaltung gegen der Wirkung der Feder 13 bewegt, wodurch

unterbleibt; die Kupplungsstege 196 in die Eingriffslage mit

Fig. 3 zeigt den Gegenstand der Fig. 1 in der Nuten 166 gebracht werden und damit eine form-

Arbeitsstellung, in der eine Transportschaltung schlüssige Verbindung zwischen dem Schaltzahnrad

durchgeführt wird. 35 16 und der Abtriebswelle 17 herstellen. Nach Be-

Wie F i g. 1 erkennen läßt, besteht das ausrück- endigung des an diesen Vorgang anschließenden bare Schrittschaltgetriebe aus dem auf der Antriebs- Schaltvorganges wird der Schalthebel 12 und damit welle 1 fest angeordneten Schaltrad 2, welches in die die Kupplungsstege 196 tragende Schaltbuchse ständigem Eingriff mit dem auf der Abtriebswelle 17 19 durch den in entsprechender Winkelstellung auf frei drehbar angeordneten Schaltzahnrad 16 steht. 40 der Antriebsachse 1 angeordneten Rückführnocken 3 Dieses Schaltzahnrad 16 wird durch die beispiels- zwangsweise in die Ausgangsstellung zurückbewegL weise dargestellte Lagerung an einer Axialbewegung In der Ruhestellung steht das Schaltglied 8 über seigehindert. Der rechte Laufbuchsenrand 16 a des nen Klinkenansatz 8 α im Eingriff mit der Auslöse-Zahnrades 16 ist mit über den Umfang gleichmäßig klinke 9. Diese ist drehbar auf einem fest angeordverteilten, radial gerichteten Nuten 166 versehen, die 45 neten Bolzen 10 gelagert und liegt im Ruhezustand in ihrer Anzahl der Fortschaltteilung durch das federnd gegen einen Anschlag 11 an. Diese Klinke Schaltrad 2 entsprechen. Die in ihrem verstärkten steht über ihren Ansatz 9 α in kraftschlüssiger VerDurchmesser über den Laufbuchsenrand 16 a heraus- bindung mit dem Anker eines Elektromagneten oder ragende Abtriebswelle 17 ist im Bewegungsbereich eines anderen Auslösegliedes, das ausschließlich der einer Schaltbuchse 19' auf einen kleineren Durch- 5° Transportsicherung vorbehalten ist. '■ ■
messer 17 α abgesetzt. Diese Schaltbuchse 19 ist je In der nachfolgenden Funktionsbeschreibung soll nach der auftretenden Belastung an ihrer dem von der in Fig. 1 dargestellten, momentanen Win-Schaltzahnrad 16 zugewandten Stirnseite mit einem kelstellung der sich mit dem Einschalten des Gerätes oder mehreren in Sternform angeordneten, radial kontinuierlich drehenden. Antriebswelle 1 ausgegangerichteten Kupplungsstegen 196 versehen. Ent- 55 gen werden; '-^;-^:

sprechend der Anzahl und gegenseitigen Lage dieser Zu diesem Zeitpunkt, der einen neuen Arbeits-Kupplungsstege ist die durch den abgesetzten WeI- zyklus einleitet, ist durch :eine zuvor erfolgte oder lendurchmessern 17 a entstandene Stirnfläche mit unterbliebene Ansteuerung .der Auslöseklinke 9 festradialen. Einschnitten versehen, die in axialer Rieh- gelegt, ob im Verlauf des" nachfolgenden Arbeitstung so tief sind, daß die in ihnen geführten Kupp- 60 zyklus eine Fortschaltung der Abtriebswelle 17 erlungsstege 196 durch Längsverschiebung der Buchse folgen soll oder nicht. In der nachstehenden Be-19 bis zur Eingriffslage mit den Nuten 166 des trachtung soll zuerst der Fall der Schrittschaltunter-Schaltzahnrades 16 gelangen (Fig. 3). Die Längs- drückung (Fig. 2) behandelt werden, bei der die verschiebung der Schaltbuchse 19 wird über einen Auslöseklinke9 die in Fig. 1 dargestellte Ruhelage Schalthebel 12 gesteuert, welcher in eine Ringnut 65 beibehält. Dadurch bleibt der Klinkenansatz 8 a im 19 a der Schaltbuchse eingreift. Der Hebel 12 selber Eingriff mit der Auslöseklinke 9. Dieses hat bei der ist auf einer feststehenden Achse 7 drehbar gelagert nun nachfolgenden, exzentergesteuerten Drehung und hält in der Ruhestellung unter der Wirkung des Winkelhebels 6 um die Achse 7 im Gegenuhr-

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zeige'rsinn zur Folge, daß das auf einem Kreisbogen um die Achse 7 bewegte Schaltglied 8 gemäß Fi g. 2 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird und daher aus dem Wirkungsbereich der Nase 32a gelangt. Damit bleibt der Schalthebel 12 unter der Wirkung; der Feder 13 'in seiner durch den Anschlag 14 bestimmten Ruhelage stehen, so daß auch die Buchse 19 und damit die Kupplungsstege 196 in der ausgerückten Stellung verbleiben. ' '

In der nachfolgenden zweiten Hälfte des Arbeitszyklus führt der Winkelhebel 6 eine rückläufige Schwenkbewegung aus, so daß alle Teile in die in Figjl dargestellte Lage zurückkehren.

In Verbindung mit dem nächsten Arbeitszyklus und der Fig. 3 soll nun der funktionsmäßige Ablauf einer Schrittschaltung beschrieben werden. Spätestens mit Beginn der rückläufigen Bewegung des Winkelhebels 6 kann eine Neueinstellung der Auslöseklinke 9 vorgenommen werden, die im vorliegenden Fall zur Betätigung der Klinke 9 durch die dafür vorgesehenen Auslösemittel führen, so daß zu dem in der Fig. 1 dargestellten Zeitpunkt mit Sicherheit der Klinkenansatz 8 α des Schaltgliedes 8 von der Auslöseklinke 9 freigegeben ist. Dadurch verbleibt bei der unmittelbar anschließenden Rückdrehung des Winkelhebels 6 im Uhrzeigersinn das Schaltglied 8 in seiner federgefesselten Anschlaglage. Gemäß F i g. 3 kommt dadurch das Schaltglied 8 gegen die Nase 12 a des Schalthebels 12 zu liegen, so daß dieser nunmehr im Verlauf der Drehbewegung des Winkelhebels 6 entgegen der Wirkung der Feder 13 nach links geschwenkt wird und damit über die Schaltbuchse 19 die Kupplungsstege 19 b in Eingriff bringt, in der sie eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Schaltzahnrad 16 und der Abtriebswelle 17 herstellen. Durch den gemeinsamen Drehpunkt des Winkelhebels 6 und des Schalthebels 12 tritt zwischen den Berührungsflächen der Nase 12 α und des Schaltgliedes 8 während der gemeinsamen Verschwenkung keine relative Bewegung auf, so daß der Verschleiß auf das unvermeidbare Maß beschränkt ist. Das Einschieben der Kupplungsstege 19 & vollzieht sich durch eine entsprechende Exzenterlage im Bereich des steigungslosen Zahnprofils vom Schaltrad 2, so daß praktisch nur die sich aus der Beschleunigung ergebenden Massenkräfte zu überwinden sind. Diese lassen sich auf Grund der vorliegenden günstigen Gegebenheit auf ein Minimum, beschränken, da die Buchse 19 wegen ihrer ausschließlichen Schaltfunktion sehr leicht ausgebildet werden kann und nur ein der Breite der Kupplungsstege 19 b entsprechender Schalthub notwendig ist. Außerdem hat diese Kupplungsart noch die Vorteile, daß der Kupplungsvorgang sehr erschütterungsfrei, geräuscharm und nahezu verschleißlos vor sich geht. Wie bereits beschrieben, gelangen die Kupplungsstege 19 b erst nach dem Ineingriffgehen mit den Nuten 16 b des Schaltzahnrades 16 außer Eingriff mit dem Teil 18, um ein eigenmächtiges Verdrehen der Abtriebswelle 17 zu verhindern. Die Endlage ist erreicht, wenn der Schalthebel 12 in Anlage gegen den Anschlag 15 kommt. Dieser Anschlag 15 ist einstellbar und zur Vermeidung von Prellerscheinungen elastisch gelagert oder mit einem entsprechenden elastischen Überzug versehen. Zu diesem Zeitpunkt hat sich das kontinuierlich umlaufende Schaltrad 2 so weit gedreht, daß das schneckenartig ausgebildete Teilstück 2 a in das Schaltzahnrad 16 einläuft und diesesi und damit die Welle 17^! üin den; vorbestimmten Schrittschaltwinkel verdreht; Während dieser Zeit wird das Schaltglied 8 durch die rückläufige, Bewegung des Winkelhebels 6. innerhalb 4er zweiten Hälfte des Arbeitszyklus in ihre Grundstellung zurückgeführt. Damit steht der Schalthebel 12 wieder unter dem Einfluß der Feder 13. Sie kommt aber auf Grund der zwischen dem Zahnrad 16 und der Welle 17 geklemmten. KupplungSstege. 19b erst nach. Be-

endigung des Schaltvorganges zur Wirkung, Ihre Bedeutung als Rückführmittel ist jedoch unwesentlich im Hinblick auf die durch den Rückführnocken 3 unmittelbar nach dem Schaltyqrgang einsetzende zwangsweise Rückführung des Schalthebels 12 über seinen Rückführansatz 12 b und damit der. Schaltbuchse 19 in die ausgerückte Ruhelage. Zu diesem Zeitpunkt hat auch das Sdhahglied 8 gemäß Fig. 1 wieder seine Ausgangsstellung erreicht, in der es mit seinem Klinkenansatz 8 a in den Wirkungsbereich der Auslöseklinke 9 ragt. Je nach deren inzwischen erfolgten Einstellung wird im Verlauf des sich anschließenden Arbeitszyklus in der vorbeschriebenen Weise eine Schrittschaltung durchgeführt oder unterdrückt.

Verzeichnis der verwendeten Bezeichnungen

Bezugs zeichen	Ursprungssprache D/E
1	Antriebswelle
2	Schaltrad
2a	Teilstück
3	Rückführnocken
4	Exzenter ein richtung
5	Exzenterhebel
6	Winkelhebel
6a	Anschlag
7	Achse
8	Kupplungsglied
8a	Klinkenansatz
9	Auslöseklinke
9a	Ansatz
10	Bolzen
11	Anschlag
12	Kupplungshebel
12 a	Nase
12 &	Rückführansatz
13	Feder
14	Anschlag
15	Anschlag
16	Schaltzahnrad
16 a	Laufbuchsenrand
16 b	Nuten
17	Abtriebswelle
17 a	Teil der Welle 17 mit kleinerem
	Durchmesser
18	Fixierung
19	Schaltbuchse
19 a	Ringnut
19 b	Kupplungsstege

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ausrückbares Schrittschaltgetriebe mit sich kreuzenden Wellen, insbesondere für feinwerktechnische Geräte hoher Taktfrequenz, bei dem ein fest auf der im Betriebszustand ständig umlaufenden Antriebswelle angeordnetes, mit einem

Schaltzahnrad im Eingriff stehendes Schaltrad im Bereich eines bestimmten Winkelweges über ^; ein schneckenärtig ausgebildetes Teilstück mindestens eine Schrittschaltung pro Umdrehung bewirkt, wobei der Schaltvorgang des Ein- und Ausrückens über eine von der Antriebswelle zy- '. klisch bewegte Mechanik in den Zeiten zwischen den einzelnen Schaltphasen erfolgt, nach Patent- änmeldung P 1447404.5, gekennzeichnet durch ein in ständigem Eingriff mit dem Schaltrad (2) stehendes, auf der Abtriebswelle (17) frei drehbar angeordnetes Schaltzahnrad (16) und eine auf der Abtriebswelle undrehbar und längsverschiebbar angeordnete Schaltbuchse (19), welche in den Zeiten zwischen den einzelnen 15 Schaltphasen in und außer formschlüssigen Eingriff mit dem Schaltzahnrad bringbar ist

2. Ausrückbares Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die . Schaltbuchse (19) mindestens einen radial, angeordneten Kupplungssteg (196) . aufweist,, der mit zugehörigen axial gerichteten Einschnitten (176) der Äbtriebswelle (17) und im eingerückr ten Zustand auch mit axial gerichteten Nuten (166) des Schaltzahnrades (16) im Eingriff steht.

3. Ausrückbares Schaltgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ortsfestes Teil (18) vorgesehen ist, in dessen Stirnseitig angeordneten Nuten in der ausgerückten Stellung der Schaltbuchse (19) Kupplungsstege (196) eingreifen.

4. Ausrückbares Schrittschaltgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ortsfeste Teil (18) so angeordnet ist, daß der oder die Kupplungsstege (196) beim Übergang von einer Endlage in die andere vorübergehend sowohl mit den Nuten (166) als auch mit denen des ortsfesten Teiles im Eingriff stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen