DE1650903C3 - Zahnräderwechselgetriebe - Google Patents

Description

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Zahnräderwechselgetriebe (auch Variatoren geannt) der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebeen Art werden insbesondere in Kraftstoffzapfanlagen enöügt. um das Preisrechenwerk vom Mengenmeß-'erk aus mit einem dem jeweiligen Literpreis ntsprechenden Untersetzungsverhältnis anzutreiben, /obei an den Abgriffgetrieben die PreiseinsteHung etrennt z. B. nach Zehnteln, Einern und Zehnern der Währungseinheit möglich ist. Bei einem bekannten Getriebe dieser Art (AU-PS 2 88 436) haben die Lagerarme aller Antriebsgetriebe verschiedene Form und Abmessungen, jede Einrastschiene ist gesondert vom Abgriffgetriebe am Rahmen befestigt, und das Getriebe benötigt somit viele unterschiedlich ausgebildete und gesondert zu montierende Einzelteile, was die Herstellung verteuert. Außerdem ist eine selbsttätige Übertragung der jeweiligen Grundeinstellung der einzelnen Abgriffgetriebe auf die zugehörige Anzeigevorrichtung nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zahnräderwechbelgetriebe der bekannten Art so auszubilden, daß es aus möglichst wenigen und weitgehend identischen Einzelteiler, bzw. vorgefertigten Untereinheiten möglichst einfach montiert werden kann.

Die erfinduiigsgemäße Lösung der Aufgabe besteht gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 im wesentlichen in der Anbringung eines vom Lagerarm zwangsläufig mitgedrehten Bügels mit Zahnsegment zur Betätigung der Anzeigevorrichtung und in der Vereinigung auch der Einrastschiene mit dem Lagerarm derart, daß das komplette Abgriffgetriebe mit allen für die Antriebsübertragung, die Einrastung und die Betätigung der Anzeigevorrichtung notwendigen Elementen eine vorgefertigte Einheit bildet, die lediglich in Lagersitze des Getrieberahmens einzusetzen ist. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung der Herstellung und Montage, insbesondere auch weil bei dem erfindungsgemäßen Getriebe alle Abgriffgetriebe, abgesehen von der Wahl eines für den Eingriff mit dem Summierdifferential jeweils passenden Zahnrades, untereinander identisch ausgebildet sein können. Am Getrieberahmen brauchen keine sonstigen, zu den Abgriffgetrieben gehörenden Teile gesondert montiert zu werden.

Es ist zwar aus US-PS 31 28 662 ein Zahnräderwechselgetriebe für die Steuerung einer Papierschneidemaschine bekannt mit untereinander identischen Abgriffgetrieben, die wohl auch als vorgefertigte Einheiten montiert werden können. Hierbei handelt es sich aber um eine Aneinanderreihung von mehreren Zahnräderwechselgetrieben, von denen jedes einen Zahnräderkonus und nur ein einziges, ihm zugeordnetes Abgriffgetriebe aufweist. Auch fehlt hier eine gesonderte ziffernmäßige Anzeigevorrichtung für die Einstellung der Abgriffgetriebe, vielmehr sind die Einrastschienen an der Außenseite des Rahmens sichtbar und ihre Kerben beziffert.

Aus der US-PS 31 25 891 ist ein Zahnräderwechselgetriebe bekannt mit einem einzigen, dem Zahnräderkonus zugeordneten Abgriffgetriebe, dessen Einstellungen durch einen beweglichen Einrastsektor festgelegt werden, der mechanisch mit einer Anzeigevorrichtung gekoppelt ist. In beiden Fällen wird das Problem, einem gemeinsamen Zahnräderkonus mehrere, möglichst identisch vorgefertigte Abgriffgetriebe zuzuordnen, nicht berührt.

Aus der US-PS 21 11 996 ist es bei einem Zahnräderwechselgetriebe bekannt, die Einrastschiene für die Einstellung der Abgriffpositionen am Lagerarm des mit dem Zahnräderkonus zusammenwirkenden Abtriebszahnrades auszubilden. Dies dient hier .iber nicht zur Schaffung eines als vorgefertigte Einheit einsetzbaren Abgriffgetriebes, und es fehit eine Beiäiigungsübertragung auf eine Anzeigevorrichtung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsmäßgen Lösung ergeben sich aus den beiden

Jnteransprüchen.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 das Zahnräderwechselgt triebe in Draufsicht.

F i g. 2 einen Schnitt nach 2- 2 von F i g. 1,

Fig. 3 ein Abgriffgetriebe des Zahnräderweehselgeiriebes in Seitenansicht,

F i g. 4 und 5 Schnitte nach 4-4 und 5-5 vo;i F i g. 3.

Fig.6 einen Querschnitt durch das Zahnräderwechselgeiriebe,

Fig. 7 im Schnitt nach 7-7 von Fig. 1 eine Anzeigevorrichtung für die Einstellung eines Abgriffgetriebes,

F i g. 8 einen Schnitt nach 8-8 von F i g. 7.

Den Rahmen 10 des dargestellten Zahnräderwechseigetriebes bilden zwei einstückig aus einem leichten Material geformte plattenförmige Rahmenteile 12, 14, die an drei oder mehr Halteru..gsstellen 16 mittels einstückig angeformter hohler Abstandszapfen 112,114, die aneinander bei 116, 118 zentriert und durch Schrauben 120 verbunden sind, zusammengefügt werden. Das Ganze kann von einem zylindrischen, in Nuten 115,117 eingesetzten Gehäusemantel umgeben sein und z. B. in eine Zapfsäule eingebaut werden mittels unterer Befestigungszapfen 121 und oberer Befestigungsarme 122, für deren positionsrichtigen Einbau am Rahmenteil 12 Sitze 124 mit Paßvorsprüngen 126, 128 angeformt sind.

An einer mitligen Nabe 20 des Rahmenteils 14 ist mittels einer Drucklagcrbuchse 18 der Zahnradkonus 22 gelagert, dessen sich durch beide Rahmenteile 12, 14 erstreckende Antriebswelle 24 mit Kegelrad 26 z. B. durch das Mcngenmeßwerk der Zapfsäule angetrieben wird. Rückwärtsdrehung der Antriebswelle 24 wird verhindert durch ein Gesperre, bestehend aus Sperrzähnen 36 am Boden des Zahnradkonus 22 und einem am Rahmenteil 14 zwischen Stiften 42 verschiebbar geführten Sperrteil 38 mit Sperrarmen 40.

Um den Zahnradkonus 22 verteilt sind drei Abgriffgetriebe 28 angeordnet, die mit jeder seiner neun Zahnstufen wahlweise in Eingriff bringbar sind und die Drehung auf ein zur Antriebswelle 24 koaxiales Summierdifferential 34 übertragen, welches die Drehungen mit entsprechend abgestuften Übersetzungsfaktoren, insbesondere 1 : 10 : 100, summiert und auf ein auf der Welle 24 drehbar gelagertes Ausgangsrad 32 überträgt, welches das Preiszählwerk der Zapfsäule antreibt. Somit kann die Einstellung je eines der Abgriffgetriebe den Zehnern, Einern und Zehnteln des mit der Mengenanzeige zu multiplizierenden Literpreises entsprechen.

Jedes Abgriffgetriebe 28 (vgl. insbesondere F i g. 2 bis 5) hat eine Abtricbswelle 30, auf der drehbar und axial verschiebbar mittels zweier Naben 54, 56 mit Lagerbuchsen 50, 52 ein einstückig geformter Lagerarm 58 gelagert ist, an dessen einem abstehenden Schenkel 60 ein Abgriffzahnrad 64 mittels aufgebördeltem Lagerzapfen 62 und Sicherungsscheibe 66 drehbar gelagert ist. Dieses besteht vorzugsweise aus Polyamid oiier einem ähnlichen zähen, selbstschmierenden Kunststoffmaterial und steht in ständigem Eingriff mit einem Zahnrad 44 von kleinerem Durchmesser, das zwischen den Naben 54, 56 des Lagerarms 58 auf der Abtriebswelle 30 verschiebbar, aber durch Keil 46 und Keilnut 48 unverdrehbar angeordnet ist.

Am Lagerarm 58 ist einstückig ferner eine schraubenförmige Einrastschiene 68 angeformt, die mit den Naben 54,56 über radiale Streben 70, 72 verbunden ist.

die zwischen sich eine Uförmige Rinne 74 bilden. Von dieser wird der zur Abtriebswelle 30 etwa parallele Mittelteil 76 eines Bügels 78 umgriffen, der an seinem oberen und unteren Ende mit horizontalen Armen 80,82 an der Abtriebswelle 30 drehbar gelagert ist. Und zwar trägt der obere Arm 80 eine Nabe 84, die das obere Ende 90 der Abtriebswelle 30 mittels Lagerbuchse 88 drehbar aufnimmt (Fig.4) und die selbst in einem Lagersitz 119 des Rahmenteils 12 gelagert ist und ein

ίο über dieses Rahmenteil hinausragendes Zahnsegment 86 trägt. Für die Lagerung des unteren Endes 98 der Abtriebswelle 30 sind zur Verringerung der Bauhöhe am Rahmenteil 14 in Winkelabständen von 120° vertiefte Taschen 92 geformt mit Lagersitzen 94, in denen das Weilenende 98 mittels Lagerbuchse % gelagert ist und deren erhöhter Rand 100 ein Auflager für den Arm 82 des Bügels 78 bildet.

Die schraubenförmige Einrastschiene 68 hat an ihrer Unterkäme zehn Einrastkerben 102, in die ein am Rahmenteil 14 angeformter Vorsprung 104 eingreifen kann, um die verschiedenen Axial- und Winkelpositionen des Abgriffgetriebes 28 einzustellen und festzulegen. Die Einrastkerben sind mit Ziffern von 0 bis 9 gekennzeichnet, wobei die Kerben No. 1 bis 9 den Eingriffstellungen des Abgriffzahnrades 64 an den einzelnen Stufen des Zahnradkonus ?.2 und damit den entsprechenden Vielfachen der Zehner, Einer oder Zehntel des Preises entsprechen, während die Einrastkerbe 0 die Ausrückstellung festlegt, in welcher das Abgriffzahnrad 64 vom Zahnradkonus 22 frei und mit einem Arretierstift 106 in Eingriff ist. In der tiefsten Stellung des Abgriffgetriebes 28, d. h. wenn das Abgriffzahnrad 64 mit der untersten Stufe des Zahnradkonus 22 in Eingriff ist, wird das untere vorstehende Ende seines Lagerzapfens 62 von einer Ausnehmung 108 im Rahmenteil 14 aufgenommen (vgl. F ig. 6).

Die einzelnen Abgriffgetriebe 28 bilden vorgelertigte und als Ganzes einbaubare Einheiten, und sie sind — mit Ausnahme jeweils des Ausgangszahnrades HO — identisch ausgebildet, wobei insbesondere Lagerarm 58 und Bügel 68 einteilige und für alle Abgriffgetriebe gleiche Formstücke sind. Beim Zusammenbau jedes Abgriffgetriebes 68 muß lediglich ein Ausgangszahnrad 110 passender Größe auf die Abtriebswelle 30 in solcher axialer Stellung aufgesteckt werden, daß es mit dem zugehörigen Eingangsrad des Summierdifferentials 34 zusammenwirkt. Zu diesem Zweck ist der obere Teil des Bügels 78 stufenförmig ausgebildet, um drei in lotrechtem Abstand liegende horizontale Anschläge zu bilden, die jeweils den Rand des Ausgangszahnrades 110 je nach seiner Größe in der passenden Axialstellung abstützen.

Die Anzeigevorrichtung für die ablesbare Anzeige der den einzelnen Ziffern des Literpreises entsprechenden Einstellung der drei Abgriffgetriebe 28 ist doppelt an zwei gegenüberliegenden Seiten des Getrieberahmens vorgesehen und besteht aus jeweils dre Ziffernrollen 130, die geradlinig nebeneinander je eineir abstehenden Flansch 131, 132 des Rahmenteils Ii angeordnet sind, (ede Ziffernrolle 130 besteht aus einen becherförmigen, mit den Ziffern versehenen Teil unc einer diesen tragenden, vorzugsweise aus Kunststof geformten Befestigungswelle 136, deren geschlitzte Schaft in einer von einem zylindrischen Vorsprung Oi des Flanschs 131, 132 umgebenen Lageröffnung 12· gelagert ist, wobei sich ein Antriebszahnrad 138 de Befestigungswelle 136 auf dem erhöhten Rand 142 de

Lageröffnung 134 abstützt und ein Zahn 140 des Schaftes, der beim Einsetzen durch einen Schlitz 144 wandert, vom erweiterten unteren Teil der Lageröffnung 134 aufgenommen wird, wo er unter die Schulter 152 greift und die Ziffernrolle gegen Herausziehen sichert. Um die Ziffernrolle in die Nullstellung zu bringen, wird sie in einer Richtung gedreht, so daß der Zahn 140 über eine Nocke 146 in eine Einrastkerbe 148 springt. Drehung in Gegenrichtung wird durch einen Anschlag 150 verhindert. Bei weiterer Drehung kann der Zahn 140 in weitere Kerben, die den Ziffernstellungen 1 bis 9 entsprechen, einrasten.

Um jede Ziffernrolle beim Einstellen des zugehörigen Abgriffgetriebes 28 automatisch miteinzustellen, sind drehbar gelagerte, zweiarmige Übersetzungsarme 154, 156,158 vorgesehen, von denen jeder die Drehung von dem Zahnsegment 86 des zugehörigen Abgriffgetriebes auf die beiden diesen zugeordneten Ziffernrollen in den beiden Anzeigevorrichtungen überträgt. Die Übersetzungsarme 154,156,158 bestehen aus leichtem, starrem Material wie Aluminiumblech, weisen je einen ringförmigen Nabenteil 160, 162, 164 auf und sind mit diesen Nabenteilen übereinanderliegend auf einem erhöhten Teil 168 des Rahmenteils 12 drehbar gelagert und durch L-förmige Finger 180, 182 axial gesichert. Ihre Winkelausschläge sind durch Anschlagstifte 105 begrenzt, und seitliche Finger am obenliegenden mittleren Übersetzungsarm 158 verhindern, daß die darunterliegenden Übersetzungsarme 154, 156 sich über diesen schieben können.

Die Übersetzungsarme haben an ihren Nabenteilen Zahnsegmente 172, 174, 176, die mit dem Zahnsegmeni 86 des jeweils zugeordneten Abgriffgetriebes 28 im Eingriff sind, und ferner Zahnsegmenle an ihren beiden Enden, die mit den Antriebszahnrädern 138 der zugehörigen Ziffernrollen 130 im Eingriff sind. Die Übersetzungsarme 154, 156 für die zwei Paare von außenliegenden Ziffernrollen 130 sind identisch ausgebildet und gegeneinander gekreuzt montiert, und ihre Nabenteile 160, 162 werden durch einen Ringbund 166

ίο des Rahmenteils 12 konzentrisch zur Antriebswelle 24 zentriert. Sie treiben somit über Kreuz und mit gleichen Hebelarmlängen die jeweils zugeordneten äußeren Ziffernrollen an. Die mittleren Ziffernrollen haben, da die Ziffernrollen geradlinig nebeneinander angeordnet sind, einen etwas kleineren Abstand von der Antriebswelle 24 als die äußeren Ziffernrollen. Um trotzdem zu erreichen, daß die mittleren Ziffernrollen von dem ihnen zugeordneten mittleren Übersetzungsarm 58 mit gleicher Hebelarmlänge und somit gleichem Überset-

to zungsverhältnis angetrieben werden, wie dies bei den äußeren Ziffernrollen der Fall ist, ist dieser Übersetzungsarm 158 mittels eines Zentrierbundes 180 exzentrisch zur Antriebswelle 24 gelagert, und zwar mit einer seitlichen Versetzung X gegenüber der durch die Achsen der Antriebswelle 24 und der mittleren Ziffernrollen verlaufenden Mittelebene Y- Vdes Getriebes. Durch geeignete Wahl der Versetzung Xergibt sich gleiches Übersetzungsverhältnis bei allen drei Ziffernrollen, und deshalb können alle Ziffernrollen 130 gleich ausgebildet sein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

16 50 9G3 Patentansprüche:

1. Zahnräderwechselgetriebe mit angetriebenem, gestuftem Zahnräderkonus und mehreren '' -".en Drehbewegung auf ein Summierdiffereniial üt .ragenden Abgriffgetrieben, jedes bestehend aus einer zum Zahnräderkonus parallelen Abtriebswelle, auf der ein mit dem Summierdifferential in Eingriff stehendes Zahnrad befestigt, ein Ritzel drehfest und axial verschiebbar gelagert und ein drehbarer, gemeinsam mit dem Ritzel axial verschiebbarer Lagerarm als Träger für ein mit dem Ritzel ständig im Eingriff stehendes Abtriebszahnrad gelagert sind, wobei jedem Abgriffsgetriebe eine Einrastvorrichtung, bestehend aus einer zur Abtriebswelle konzentrisch schraubenförmig verlaufenden Einrastschiene mit Einrastkerben und einem Einraststift zum axialen und winkelmäßigen Festlegen der verschiedenen Eingriffsstellungen des Abtriebszahnrades am Zahnräderkonus, sowie eine ziffernmäßige Anzeigevorrichtung für die jeweilige EingriffEStellung zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Abtriebswelle (30) ein Bügel (76) drehbar gelagert ist, der von der Drehung des an ihm axial verschiebbar geführten Lagerarms (58) mitgenommen wird und an einem Ende ein Zahnsegment (86) für das Betätigen der Anzeigevorrichtung (130) trägt, daß die schraubenförmige Einrastschiene (68) mit dem Lagerarm (58) als ein einstückiges Formteil ausgebildet ist und daß jedes Abgriffsgetriebe (28) mit Abtriebswelle (30), Bügel (76), Lagerarm (58), Einrastschiene (68) und den Zahnrädern (44,64,110) insgesamt als vorgefertigte Einheit in Lagersitze (94,119) des Getrieberahmens (12,14) einsetzbar ist.

2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das das Zahnsegment (86) tragende obere Ende des Bügels (76) als Nabe (84) ausgebildet ist, in der ein Ende der Abtriebswelle (30) gelagert ist und die ihrerseits in einem der Lagersitze (119) des Rahmenteils (12) gelagert ist und von der aus sich das Zahnsegment (86) durch den Rahmenteil (12) hindurch erstreckt.

3. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Antriebsübertragung von jedem Zahnsegment (86) zu den zugehörigen Ziffernrollen (130) der Anzeigevorrichtung Übersetzungsarme (154, 156, 158) mit entsprechenden Zahnsegmenten vorgesehen sind und daß alle Übersetzungsarme aus flachem Blechmaterial gebildet und übereinanderliegend im wesentlich konzentrisch zueinander am Rahmen gelagert sind, wobei zwei der Übersetzungsarme identische Form haben und in gegeneinander seitenverkehrter Anordnung gelagert sind.