DE1916439C - Vorrichtung zum schrittweisen und spielfreien Drehen eines Schaltorgans - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schrittweisen und spielfreien Drehen eines teilverzahnten Sehaltorgans mit in unterschiedlichen Ebenen auf einer gemeinsamen Welle angeordneten Antriebsnockenpaaren und mit diesen zusammenwirkenden, auf dem Schaltorgan angebrachten Rollenpaaren, wobei der unverzahnte Abschnitt zwischen den Rollen liegt.

Es ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der ein Nockenpaar des Antriebsorgans mit einem Rollenpaar des Schaltorgans zusammenwirkt. Bei jeder Drehung des Antriebsorgans um 160° wird hierbei also ein und dieselbe Schaltfolge mit einer Schrittstellung erzielt (USA.-Patent 2 922 505). Mit dieser bekannten Verrichtung ist es demnach nicht möglich, bei Anordnung eines Antriebsorgans und eines Schaltorgans eine größere Variation von Schaltfolgen zu erzielen.

Ausgehend von dieser bekannten Vorrichtung, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese so weiterzubilden, daß eine größere Variation der Schallfolgen möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine unterschiedliche Anzahl von Nocken- und Rollenpaaren vor-esehen, daß die Nocken untereinander unterschieden ausgebildet sind und daß jedes Rollenpaar mit mindestens zwei Nockenpaaren zusammenwirkt.

Bei einer vollen Umdrehung des Antriebsorgans wirkt ein bestimmtes Nockenpaar dabei also mit einem anderen Rollenpaar zusammen, so daß bei der Erfindung ohne räumliche Vergrößerung der Vorrichtung ein bedeutend größeres Schaltprogramm möglich ist. Durch die unterschiedliche Ausbildung der Nocken untereinander können darüber hinaus die Stillstandszeiten des Schaltorgans bei kontinuierlich angetrieben?!! Anlricbsorganen variiert und den gegebenen Aufgaben angepaßt werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausfiihrungsbcispielen näher erläutert. Es zeigt

I i g. I schematisch eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des Gegenstands der Erfindung.

I- i g. 2 eine Draufsicht einsprechend F i g. 1 in einer anderen Position,

I i g. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach [· i g. 1 und 2,

1 i g. 4 ein Diagramm zur Darstellung tics Mitnahmeprogramms der Vorrichtung nach F i g. 1 bis 3.

I ι y. 5 eine Ansicht entsprechend F i g. 1 bei einem weiteren Ausführungsbcispicl,

I ί μ. Ci eine Ansicht entsprechen'.! I i g. 5 in einer anderen Position.

I i g. 7 eine .Scilenansichl der Anordnung nach l· i g. 5 und (}.

I i μ. K ein Diagramm mil dem Mitnahmeprogramm tier Anordnung nach F i g, 5 bis 7.

I i μ. 9 die Moulage einer Rolle in einem Getriebezahn.

Die in I ι g. I und 2 dargestellte Vorrichtung enthält ein angetriebenes Teil oder Mitnehmer 1 mit drei formschlüssigen Ebenen, der auf einer Welle 2 angeordnet ist uiiil an zwei verschiedenen Sektoren zwei AnlriebsiKickenpaare 3. 4 und 3'. 4' aufweist. Die Nocken 3. 3' und 4. 4' sind jeweils in einer Ebene angeordnet, «ie es auch aus I· i g. 3 ersichtlich ist. 1 erner-Iv ι enthält der Mitnehmer I in einer dritten Ebene /wci /ah η rad sekt ore η für honiok indisches Eingreifen.¹! und 5'.

Der Mitnehmer I arbeitet mit einem Schaltorgan ode Folgeelemenl 6 zusammen, das ebenfalls drei formschlüssige Ebenen besitzt. Dieses Folgeelement ist aiii einer Welle 7 angeordnet uii'l trägt in einer erster Ebene drei Rollen 8. 8' und 8", die jeweils um 120 zu einander versetz! angeordnet sind. Jede dieser Roller kann irn Verlauf des Mitnahmeprogramms und der Positionierung mit den beiden Nocken 3 und 3' de Mitnehmers 1 zusammenarbeiten. Dabei bewirkt jede

υ dieser Rollen im Verlauf ihrer Zusammenarbeit mil einer der beiden Nocken die Mitnahme unter Drehung sowie die Positionierung des Folgeelements 6, weichein seiner zweiten Ebene drei andere Rolle.ι 9, 9' und 9" aufweist, die ebenfalls um 120° zueinander versetzt an-

geordnet sind und die mit den Nocken 4 und 4' de-Mitnehmers 1 zusammenarbeiten. Diese Rollen 9, 9' und 9" bewirken die Mitnahme und Positionierung im Gegendrehsinn des Mitnehmers I.

Die Rollen 8, 8' und 8" (Fig. 1 und 3) sind lose auf Achsen 8a. 8'a und 8"« angeordnet, die ihrerseits von zwei Flanschen 11 und 12 getragen werden, die mit dem Folgeelement 6 verbunden sind.

Jede Rolle 8, 8' oder 8" bleibt im Betrieb hinter der Linie, die die beiden Mittelpunkte der Achsen 2 und 7 verbindet. Jede Rolle 9. 9' und 9" bleibt beim Betrieb vor dieser Linie. Das Folgeelement 6 weist in seiner dritten Ebene drei Zahnradsektoren 13. 13' und 13" für eine homokinetische Mitnahme auf, die nacheinander mit einem der beiden Zahnradsektoren 5 und 5' des Mitnehmers 1 zusammenarbeiten.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet jede der drei Rollen 8. 8' und 8" einmal mit dem Nocken 3 zusammen. Beim AKauf dieses Programms dreht sich das Folgeelement 6 zweimal und der Mhnehmer 1 dreimal. Dabei stehiMi der Rolle nacheinander folgende Teile gegenüber: ein Teil 14 für homokinetische Mitnahme, ein Teil 15, welches eine Verzögerung bewirkt, ein konzentrisches Teil 16, das den Halt des Folgeelements 6 in den Positionen 0, 8 und 16 (vgl. F i g. 4) herbeiführt, ein Teil 17, das eine Beschleunigung bewirkt, und schließlich ein Teil in Gestalt einer Zahnhöhlung 18. das tue Wiederkehr der homokinetischen Mitnahme begleitet.

Dabei wird unter einer homokinetischen Bewegung eine Bewegung zwischen den Teilen 1 und 6 verstanden, bei der weder eine Beschleunigung noch eine Verzögerung der Drehjx.schwindigkcitcn auftritt. Jede der drei Rollen 8, 8' und 8" arbeitet einmal im Verlauf des gleichen Programms mit dem Nocken 3' zusammen.

der ein Teil 14 für homokinetische Mitnahme aufweist, ferner ein feil, das eine Verzögerung bewirkt, ein Teil 16', das zur Achse 2 des Mitnehmers konzentrisch angeordnet ist, wobei dessen Radius kleiner ist als der des entsprechenden Teils 16 des Nockens 3, wodurch ein Halt des Folgcelemcnls 6 in den Positionen 1.9 und 17 bewirkt wird, und ein Teil, der eine Beschleunigung herbeiführt, sowie schließlich ein Teil in Gestalt einer Zahnhöhlung 18', durch den die homokinetische Bewegung wieder aufgenommen wird.

Jede der drei Rollen 9, 9' und 9" wirkt im Verlauf des Programms einmal mit dem Nocken 4 zusammen, der dem Nocken 3 zugeordnet ist und eines der Nockenpaare bildet. Dieser Nocken 4 weist folgende Elemente auf: ein Teil in Form einer /ahnhöhlung 19, der die homokinetische Mitnahme sichert, ein feil, der eine Verzögerung bewirkt, ein zur Achse 2 konzentrischer Teil 20, ein Teil, der eine Beschleunigung bewirkt, und ein Teil 21 für die homokinetische Mitnahme.

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Jede der drei Rollen 9, 9' und 9" arheitet in gleicher Weise einmal mit dem Nocken 4' zusammen, der dem Nucken 3' zugeordnet ist und das zweite Nockenpaar bildet. Der Nocken 4' ist dabei in ähnlicher Weise zusammengesetzt. Er enthält ein Teil 19' zur homokinetischen Mitnahme, ein Teil, der eine Verzögerung bewirkt, ein zur Welle 2 konzentrisches Teil 20' mit einem größeren Radius als der entsprechende Teil 20 des Nockens 4, ein Teil, der eine Beschleunigung bewirkt, und ein Teil zur homokinetischen Mitnahme IY. to

Die Getriebezähne sind derart auf dem Mitnehmer 1 unu dem Folgeelement 6 angeordnet, daß der Anfang und das Ende jeder Periode homokinetischer Mitnahme gleichzeitig durch die Getriebezähne 13 und 5 sowie durch zwei Rollen 8 und 9 gesichert wird, die mit den Teilen für die homokinetische Mitnahme der korrespondierenden Drehflächen 3 und 4 zusammenarbeiten. Aus diesem Beispiel sieht man, daß zwei benachbarte Positionen 1 und 2, 8 und 9 sowie 16 und 17 von den beiden Rollen 8, 9, 8' und 9' sowie 8" und 9" bestimmt werden.

In F i g. 1 ist die Situation dargestellt, in der der Mitnehmer 1 durch die Position 23 geht. Das Folgeclemenl 6 hat seine Verzögerung beendet uiv¹ hält in tier Position 0.

In F i g. 2 befindet sich der Mitnehmer I in der Position 14. und das Folgeelement 6 hält in Position 1.

In F i g. 4 ist in carthesischen Koordinaten ein vorgegebenes Programm wiedergegeben. Dies stellt ein Beispiel dar, bei dem die eingenommenen Positionen nicht mit denen nach F i g. 1 oder 2 übereinstimmen müssen. Dabei ist die Drehbewegung eines Folgeelemcnts durch die Drehung eines Mitnehmers 1 gemessen worden, deren Positionen in der Abszisse angegeben sind. Die Positionen des Folgeelcments sind in der Ordinate angegeben.

In F i g. 5 ist ein weiteres Beispiel dargestellt, bei dem ein Folgcelement 43 auf einer Welle 44 montiert ist. Ein Mitnehmer 45 ist an einer Welle 46 befestigt.

Wie auch aus F i g. 9 ersichtlich, weist das Folgeelement 43 fünf Flansche 47, 48, 49, 50 und 51 auf, zwischen denen vier Rollen 52, 53, 54 und 55 angeordnet sind, und zwar in vier verschiedenen Ebenen. Diese können mit \ier Necken 56. 57. 58 und 59 zusammenarbeiten, die vom Mitnehmer 45 getragen werden. Die Nocken bilden so zwei Nockenpaare, wobei jedes dieser Paare nur mit einem der beiden Rollenpaare zusammenarbeiten kann.

Außer den Rollen 52 bis 55 trägt das Folgeelemcnt43 in einer fünften Ebene einen Zahnradsektor 61. Diese Zahnradsckioren können mit den Zahnnulsekloren 62 und 63 zusammenarbeiten, die ihrerseits vom Mitnehmer 45 getragen werden.

Die Achsen der vier Rollen, die von den Flanschen 47 bis 51 getragen werden, sind in vorteilhafter Weise auf dem Tcihimfang des kleinsten der beiden Zahnradsektoren 61), Ol angeordnet — bei dem tiargestellten Beispiel der Zahnradsektor 60 , und zwar derart, daß der Umfang jeder' Rolle eine gedachte Kurve berührt, die eine Flanke eines homokinetischen Cietricbczahns des kleinen Zahiradsektors 60 berührt.

Der Mitnehmer 45 ist in den I i g. ? und 6 in der Position 9 dargestellt, während das Folgeelcmcnt 43 in F i g. 5 ilie Position 12 und in F' i g. 6 die Position 27 einnimmt (vgl. F i g. H).

Ein Diagramm, welches die Folge der Positionen der beiden Elemente zeigt, ist in F ί g. H angegeben. Als Onliii.-ii ■· sind ti ic 1 die Positionen des I olgeclemenls 43 angegeben, während die Abszisse die Positionell des M^;:nehmers zeigt. Dieses Diagramm zeigt d..s Mitnahmeprogramm sowie die Positionierung des Folgeelements 43.

Wie aus F i g. 8 hervorgeht, setzt sich das zyklische Mitnahmeprogramm, das aus einer Umdrehung des Folgeelements 43 und aus zwei Umdrehungen des Mitnehmers 45 besteht, folgendermaßen zusammen:

Eine erste, nicht homokinelisehe Funktion, die dem Intervall entspricht, das von dem Folgeelement 43 zwischen seiner Position 10 und seiner Position 13 durchlaufen wird und das eine Verlangsamung zwischen H) und 12 einschließt, einen stabilisierten FIaIt in Position 12 und eine Beschleunigung von 12 nach 13, und zwar mittels der Zusammenarbeit der beiden Rollen 52 und 53 mit den beiden Nockenpaaren 56 und 57;
eine Mitnahme von Position 13 zur Position 27 im Verhältnis 32: 24 durch Eingriff der homokinetischen Zähne 61 des Folgeelemcnls 43 mit der Verzahnung 63 des Mitnehmers 45:
eine zweite, nicht homrkinetische Funktion, ihe dem Intervall entspricht, das von dem Folgeelement 43 zwischen seiner Position 27 und seiner Position 21 durchlaufen wird. Dies umfaßt eine Verlangsamung von 27 nach 2K. eine nicht homokinetische Mitnahme durch Rollen von 2S nach 29, eine Beschleunigung von Position 2¹) zur Position 31 mittels der beiden Rollen 54 und 55. die mit den beiden konjugierten Drehllachen 58 und 59 zusammenarbeiten, und

eine Mitnahme \on Position 31 über Position 0/ur Position 10 im Verhältnis 16: 24, und zwar über die homokinetisehen Zahnradscktoren 6(1 de··, Folgeelements 43, die mit dem Zahnradsektor 62 des Mitnehmers 45 zusammenwirken.

In F i g. 9 ist ein anderes Montagebeispiel dargestellt, das die Befestigung der Rollen an aus Kunststoff hergestellten Stücken, beispielsweise an Sprilzgußslücken. gestattet. Dabei weist ein Zahn 76 einen Schlitz 77 auf. der derart angeordnet ist, daß die Resultierende dei Kräfte beim Zusammenarbeiten einer Rolle 78 mit einer nicht dargestellten Drehlläche die kolle in dk abgerundete Ausnehmung 80 des Schlitzes drückt Dabei können Rolle 78 und ihre Achse 79 einstückig hergestellt sein.

Da die Mitnehmer und die I olgeclemcntc auel· große Drehmomente übertragen sullen, kann jedi Rolle in einem Kugellager oder Nadellager uelager sein. Sie kann auch direkt aus einem derartigen l.agei bestehen, das von einer Achse getragen wird, die mi den Teilen des Folgeelemeiils tvs. Schallorgans sei blinden ist. die die Flansche bzw. Flächen bilden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum schrittweisen und spidfreiei Drehen eines leilver/i'lmien Schallorgans mn ii unterschiedlichen Ebenen auf einer gemeinsame! Welle angeordneten Antriebsiiockenpaarcn und 1111 diesen zusammenwirkenden, auf dem Sehalioiiwi angebrachten Rollenpaaren, wobei der um ί.μΙιπΙι Abschnitt zwischen den Rollen liegt, d ,1 d 11 n ·' gekennzeichnet, daß eine unterschiedliche Anzahl von Nocken- und llolienpaareii (3,4:.'. 4'; 56, 57; 58, 59 b/w. 9. 8"; 9". «'; >>'■ X) vorm·-

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   schon. tliiH die Nocken (3, 3'. 4, 4', 56. 57. 58, 59) untereinander unterschiedlich ausgebildet sind und daß jedes Rollcnpaar (9. 8"; 9", 8'; 9', 8) mit mindestens 7wc\ Noekenpaaren (3. 4; 3', 4'; 56, 57; 58. 59) zusammenwirkt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen