DE1925490U - Regelgetriebe fuer konstanten gangantrieb. - Google Patents

Description

Hegelgetriebe für konstanten

Insbesondere bei technischen Laufwerken, die von einem zeitabhängigen Regler gesteuert werden und bei denen für verschiedene Punktionen die- „intriebsübersetzungen zwischen de® Gangregler und der Le¹Is tisngs weile gelindert werden, tritt das Problem auf, ύ&Μ Gangregler iraraer nur so viel Energie su&ufuhren, wie dieser für einen einwandfreien Gang benötigt.

Beispielsweise findet man dieses Problem bei Taxametern, bei·denen ^ur Einschaltung; verschiedener Wartezeitt^ri- ■ fe !die Getriebeübersetzungen g-wisehen Gangregler und Leistungswelle variabel sind. Die von der Leistungswelle abgenommene Drehzahl wird dort auf eiaae sogenannte Hubradwelle übertragen, die die Fortschaltung der Preisrollen bewirkt. Es gibt Iei den Taxaaetern je nach der Tarifgruppe, in deren Bereich sie eingesetzt werden» Unterschiede im Wartezeittarif im Verhältnis .1 ;40- Diese Tari.fu.ntersehiede bedeuten, άμΒ auf den Gangregler Brehruamentunterschiede in selben Verhältnis wirksam werden. Bei Verwendung eines einzahnigen Hubradee ist die Wartezeiteinheit gleich bedeutend mit der Zeit, die die Hubradwelle für

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eine Umdrehung benötigt und der Wartezeitt&rif isx definiert als der Geldbetrag, um den die Preisaiuaeigerol-Ie des Taxameters nach einer Umdrehung der Hubradwelle weitergeschaltet wird.

Daß ein normaler Gangre^ler, 'wie er ia Laufwerken bzw. Uhrwerken ■ bekannt ist, solch große Bi¹ ehmor&en tun t er schiede nicht verarbeiten kann, ±&x ganz- offensichtlich. "Bei normalen G-sngreglern kann ein ^rehmamentunterschied im Antriel: von 1s 1,5 gerade noch verkraftet werden. Um Jedo· h einen einwandfreien, isochronen G-ang des Gangreglers zu erhalten, war a&n bisher bei größeren *J1 zungeunterschieden bäw« Tarifunterschieden & jeweils'paseende Antriebskraftspeicher' einzusetzen. Dies bedexitete jedoch eine erhebliche Verteuerung, weil dadurch die Geräte sehr uneinheitlich wurden. 'Beim oben geschilderten Beispiel des Taxameters mußte mun ca. 20 verechiedene Antriebefedern auf £©ger halten.

Vm diesen; Übel zu begegnen, ist schon eine Lesung vorgeschlagen worden, bei äer zwischen awei auf einer Welle sitzenden Getrieberadern eine Verorehfeder als Kupplungs« glied und gleichzeitig ale Ener^ieBwiscfaenspeieaer verwendet wird. Diese schraubenförmige Feder ist dabei so angeordnet, daß einige ihrer Windungen im entspannten Zu-8t«-:nd der l*eder mit etwas Spiel auf der riant elf lache einer feststehenden Buchse liegen. Der Antrieb vom Aufzug auf diese Zwischenspeicherfeder erfolgt dabei über das Bnde der auf ä er feststehenden Buchse liegenden Pe-

derwindungen_t während das andere Ende der Peeler an einem Zahnrad befestigt ist. das mit den den Gangregler antreibenden Getriebeteilen in Eingriff steht. Ist das vom Aufzug auf diesen Zwischenspeicher gegebene Drehmoment größer als dasjenige, das der Zwischenspeicher untar Beibehaltung seiner normaler. rYtnktionsweise aufnehmen kann, so legen sich die auf der feststehenden Buchse liegenden Wia~ düngen so fest an, Uu^ eine weitere Ü'ben.ratiung vom Antrieb auf den Gangregler gehe»sai wird. Weil dabei aber der Zwischenspeicher auch eine gewisse Xraftreserv© gespeichert Mt s entspannt sich «Sie !-"eder dünn wieder· von Ende her, das an dem den Gangregler antreibenden Uahiiruu befestigt ist.

Dieser Vorschlag der ntrehmomentregelung für äen Gasregler l£.3t sich Jedoch, wie die i'-raxie gezeigt hat, nur fUr kleinere Tarif- (sprich Über se tzungsunt erschiene) einwandfrei anwenden, weil sich die fceibungselgenschkftea, d.h. des Fc-etsetzen "-einzelner Pederwindungen auf der feststehenden .Buchse, funktionsÄP.ßig' nicht einwandfrei beherrschen lassen. Schon durch klimatische Einwirkungen können sich hierbei größere Unterschiede in der Haftfähigkeit öer Federwindungen auf der Buchse so nachteilig auswirken, daU die Punktioneweise ier Einrichtung in Frage gestellt ist. Aber auch durch Gl, ά*.ιβ auf. die feststehende I3uch.se gelangt, kann die Punktionssicherheit gefährdet werden.

2s sind auch schon verschiedene Entwicklungen, in Angriff genommen worden, die darauf abzielten, einen gewissen, !eil

des wirksamen Drehmomentes vor dem Gangregler ssu vernichten. Beispielsweise durch Reibungskupplung oder Tirenuen. Aber •;uch dieee Entwicklungen haben nicht zu öea gewüusch: en Erfolg geführt. Außerdem sind uie eehr aufwendig.

j)ie Vorliegende Erfindung vermeidet alle diese Nachteile der bekannten Einrichtungen und garantiert eine einwandfreie, ^leichjatiMg.e Urehrnofflentesufulir für den Gmngre&ler bei beliebig groben Übersetaungsuntersehieden.

Die Erfindung besteht darin, ck-ß ciie Energie zufuhr von HauT.tenergieqnelle auf einen Sner^iezwisehenrpeic]"' r ^o dosiert und zerhackt wir«?, driß-^'dieser nicht mehr BfIfT₁Ic speichern und auf das Steigri.d deo Crsiagregltr-rs i'bertrfig* r: kann, als Eur Erreichung einer isochronen, prellfreien Schwingung .de8 Gehwingers erforderlich ist. Dabei .wird der Kraftfluß von der Hauptkraftquelle auf den Kraft svrischens pe icher während descen Energieabgabe, beiapiele-weise über die Rebeflächen eines Steigradzahnes odex- einer Ankerklaue, an den Sehwingtr (Unruh od. iendel) unterbrochen und nur während der darauf folgenden freien ISewegungephaee des Steigradea uuf den Zwischenspeicher wirksam. In weiteren Ausbildung der Erfindung wird der kraftfluii von der Hauptenergiequelle auf den Energiezwischenspeicher von eine'ia Kraftflubregler ge~ steuert, der mit den Reglergliedern äea (.rangreglers in . Ixmktionsver bindung steht. V/eitere Einaelheiten unü rierkma-Ie der Erfindung sind aue aer nachfolgenden "rissöhreibung au entnehmen,

Per _;,rtf*e Vorteil der ErTindung liegt vorallem darin, daß die Haupt energie quelle, die für den Betrieb des Gejrigreglers

die nötig© Energie liefert, kraftflußmlßig immer nur dann auf das das schwingende Gangreglerteil antreibende Glied wirksam sein .kann, wenn dieses seinen Antriebsimpuls auf den Schwinger bereits abgegeben hat, und daß dessen Antriebsimpuls i®»®¹* ^nux* aua dem Zwischenspeicher abgenommen werden kann« Außerdem kann der Zwischenspeicher nie mehr Energie aufnehmen, als er an das Steigrad, das den Schwinger antreibt, abgegeben hat. Es erfolgt also nicht nur ©ine Itrehstosentsregelung, sondern der stetig wirksame Hauptantrieb wird auch seitlich so tint erteilt, daß eine schädliche Einflußnahme auf den Schwinger vermieden wird. An Hand der beiliegenden Zeichnungen soll nun ein AusifÜhrungsbeiBpiel der Erfindung beschrieben werden.

Fig.. 1 seigt einen Schnitt durch das Gangreglergetriebe·. Fig. 2 seigt das Oangracfgetiieb'e in perspektivischer An-. ■ * ...- .'Sieht und : ;.

?ig. 3»4 u.5 zeigen verschiedene FunktionssteHunden der erfindungegemäßen Einrichtung.

Als Hauptener^iequelle für den Gaagregler 1 ist eine in ein®© Pederhaus 2 untergebrachte Antriebsfeder vorgesehen. Daβ Pederhaus 2 sitzt auf einer Welle 3, die in awei platinen 4 und 5 drehbar gelagert ist. Der ^ufsugsHseehanissnis für die Äntriebefeder iet nicht dargestellt· Er kann rein mechanleoher Art für Handbedienung- sein, kann aber auch von einem Elektromotor betätigt werden. Statt öes in Pl^. dargestellten Pederhausee mit Antriebsfeder könnte auch eine normale Schraubenfeder Anwendung finden, die nach ihrer

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Energie abgabe periodisch, beispielsweise durch einen

Elektromagneten, nachgespannt wird. IK8 Federhaus 2 hat einen Zahnkranz 6_f der mit sinem auf einer Welle 7 sitzenden Trieb 8 kämmt. Die Welle 7 iat in der Platine 4 und in einer Platin© 9 drehbar gelagert und trägt ein fest mit ihr verbundenes Zahnr&ü 10. Das Zahnrad 10 steht in Eingriff mit einem Wecheelrad 1t, das seinerseits mit einem Zahnrad 12 käsmt. Das WechaeIrad 11 sitzt auf einer Welle 13, die in der Platine 9-und in einer Platine 4 dreh· bar gelagert ist. Das·Zahnrad 12 ist verdreheicher, aber lösbar auf einer Welle 15 angeordnet, die ebenfalls in den Platinen 9 und 14 gelagert ist und an ihrem anderen 2nd© ©in Zahntrieb 16. .besitzt, .der beispielsweise die Hubradwelle eines Taxameters antreiben kann, leben dem Zahnrad 12 sitzt auf der Welle 15 ®in weiteres Zahnrad 17, daö seinerseits mit eine® Kad 18 in Ein^ri-i steht. Dee Had 1S sitzt verdrehsieh&r, aber lösbar auf einer Welle 19» äie auch in den Platinen 9 und 14 drehbar gelagert iot und ein fest mit ihr verbundenes Zfimrad 20 tragt* Die Räder 11,12,17 und 18 sind eogeneannte Y/echselr&der und ihr© Befestigung aufden Wellen 15t15 und 19 wird durch Muttern 21 bewerkstelligt, öie auf die Wellenenden 13', 15' und 19' aufgeschraubt werden kennen. Die Well© 15 dient mit ihrem Zahntrieb 16 als eigentliche Arbeitswelle, d.h. von ihr wird die Brehsahl abgenommen, die beispielsweise zum Antrieb der Preisrollen eines 3?axa~ meters über dessen Hubradwelle dient.

Auf einer Welle 22 sitzt ein Trieb 23, das wit (!em Z rod 20 in Eingriff steht. Pt·et mit ^ö-^e^ Welle 2.1 verbunden

lot außerdem ein Sperrad 24, während ein Zahnrad 25 lose auf ihr angeordnet ist. Las Zahnrad 25 kämmt mit einem Zahntrieb' 26, das auf 'einer Welle 27 eilst und mit einem Bteigrad 28 verbunden-¹¹ ist. Außerdem ist mit der Welle 27 eine nockenscheibe 29 fest verbunden. Dae Steiferad 28 wirkt auf einen Stiftimker 30, dessen stifte 31 unct 32 abwechselnd siit ü&n Zähnen 28' äse Steigr&deo ZG ir, Eingriff gelangen, tuad der auf einer Welle 30^f gelagert ist. Über eine sogenannte Ankertebei 33 _f Sie iait einem in einer Unruh 54 befestigten Stift ausaraieiiwirkt, wird der Gc<n^regler in bekannter Weine angetrieben, 56 ist öle Unnihffeder, deren r.ußerss End© in einem in einer Platine 37 befectigteia Zapfen 38 aufße^ängt ist. Mit dem Teil 39 ist äer Rücker angedeutet»

Sperrad 24 hat einen Stift 24^J, äer in einen radialen Schlitz 25* des Zahnr&des 25 eingreift, und einen Fsderaufhp.ngebolzen 24^Ir, an dem eine Zugfeder 40 aufgehängt ist, Das andere Ende der Zugfeder 40 ist in einer Bohrung 41 äee Zahnrades 25 eingehringt. Ia Safartrad 25 ist eine radiale Ausnehmung 25" vorgesehen, in äer ais Feder 40 liegt. Auf einer Wellt 42, die äreh'b&E in den Platinen 5 und 14 gelagert ist, eitzt ein Sperrhebel 43, destten Sperriafcifte 44 und 44' mit den Zähnen des Sperrades 24 susaausenwiricen. Das freie Ende des Sperrhebels 43 ist gabelförmig ausgebildet, derart, '..'-/. daß die beiden Schenkel 43' und 43" die lockenscheibe 29» die die form eines Dreieckee mit nach, außen gewölbten Seiten beeitzt, umschließen. Im Sperrhebel 43 ist außerdem ein langloch 45 vorgesehen, durch welches die Welle 22» cgrw.

der Bund des Sperradeö 24 hindurchr&fet unu das ao groß gehalten ist, daß seine Bewegung, die dem Umfang der sieh drehenden Nockenscheibe 29 folgt, nicht gestört wird.

In den Figuren 2 bis 5 sind die markanten Punktionsatellungen der Regierte.!?e dargestellt.

In den Figuren 2 und 3 bewegt sieh die Unruh g8rr_A^e durch den Cchwingungsnullpunkt und der Ankerstift 52 befindet sich am Beginn der Hebeflache des Zahnrades 28* des Steigrades. Zu diesem Zeitpunkt hat die Kurve 29 aooh ihre .Ruhelage, in der der Sperrhebel 43 die untere Extreostellung ein-

nimmt und der Sperrstift 44 '' in Eingriff ist mit den Sperrad 24. Es ist also während dieser Punktionephase nur di© Feder 40 über das Zahnrad 25 auf. das Sieigradritzel 26 als Antriebselement wirksam. Während sich nun der, Anker-, stift 32 von der Ruheflache aess Stelgrä&eahnes 2:6* abgehoben hat und sioh das Steigraö. 28 in ührgeij-;errichtung zu drehen beginnt» gleitet der St if J; 32 über die-sogenannte He"befische dee Ste.igradaahnes 28* und -erteilt der Onruh 34 über ihren Stift 35 durch die Ankergähel 33 den jUitriebsimxjuls, der zur Aufreohterhalttmg der Schwingung nötig ist. Besogen auf die Drehbewegung dea Steigradea 26 betragt die wirksame Größe der Hebefläche etwa 9^J. 3>a das Steigrad nur dreizähnig ausgebildet ist, bleibt also für die freie Bewegung des Steigrades, d.i'M bis zum Anschlag des eotn entsperrten Steigradzahnes 28' an üem Ankerstift 51, noch ein Winkel von ca. 51°. Eret wenn der Ankeratift 32 die Hebefläehe dee Steigradzahnee 28^s mit Sicherheit verlausen hat, be~

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ginnt die Kippbewegung des Sperrhe^els 43»- ö.ie von der Kurve 29 gesteuert wird* Wie oben erkühnt ist Öie Kurve 29 fest mit

dem Steigrad 28 gekuppelt» Während der KAppbewegun_tj des Sperrhebels 43 in seine in Pig, 5 dargestellte -andere Extrealage, wird das Sperrad für die Bewegung ubi eine 'Sahnteilung: freigegeben, d.h. der Stift 44' schwenkt außer Singriff, während sich der Stift 44 in Eingriff mit dem Sperrad 24 bewegt. Die übersetzung zwischen dta Zahnrad 25 und dem Steigradritsel 26 ist so "gewählt, daß mit der Drehbewegung des Sperrades 24 uia ein© Zahnteilung die Reiter 40 uis soviel nachgespannt wird, wie sie eich bei der ArbeiteiispulegLbg&be an den Gangregler entspannt hat. Dadurch, daß das von öer Hauj-tkraftquelle 2 auf das Spurrad 24 wirkende Drehmoment um ein Vielfaches größer ist als das von der Feder 40 gespeicherte BreLmoment-, vird während der nun folgenden Funkt ions phaae» also wr.hrf.-nd der freien Bewegung dea Sperrades 24, ds*s Sperrad 24- äa.s Ka>Ji~ r.4 25 überholen und die Feder ,40 nachspannen, 'ßezogen auf die Bewegung des Steigrades 28 vollzieht sich dies in der Zeit während welcher der Steigradzahn 28' sich vom Ankerstift 32 auf den Ankeratift 31 zubewegt und ist beendet, wenn d€r Steigradsahn 28' an Ankeret if t 31 anschlägt» weil der n;^:ohstfolgende Zahn des Sperrades 24 άβϊΐ Sperrstift 44 schon erreicht hat, bevor der Steigradsahn 28' und der Ankerstift 31. sioh berühren. In der Pig. ist diese Zwischenfunktion si et ©llung der beteiligten Teile dargestellt.. Das Steigrad 23 und die Kurve 29 haben bis zn ihrer nächsten Ruhestellung noch den Winkel öC gurüoksulegen, während das Sperrad 24 noch einen Winkelf$ zu durchlaufen, hat. Es ist offensichtlich, daß der Winkel β schneller- durchlaufen iet, als der Winke

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Am !Ende dieser Bewegüngsphase des-Sperrades 24 und des pteigrades 28 nehmen die beteiligten feile die in Fig. 5 dargestellte Lage ein. Während der eben geschilderten Punktionspha®en, die mit dem Ausheben ä@s Ankerstiftes begonnen haben, hat die Unruh 34 eine Halbschwingung in 6egenuhrz.eigerriohtun$. ausgeführt. Während der darauffolgenden Halbeehwingungen in Uhrzeigerrichtung wiederholt sich dieses Spiel mit dem Beginn des Auehebens des Ankeratiftes 31 au8 dem Bereich der Xukeflache des Steigradzahn©® if8^s, der an in® anliegt.

Für eine sichere Punktionsweise der k&nBea Einrichtung ist es natürlich wichtig, daß die Eurvesscheibe 29 zuden Zähnen des Steigrades 28 die richtige Winkelstellung hat. Biese Winkelstellung ist selbstverständlich von der Lagerung des Sperrhefoels 43 in Bezug auf die Lage des Sperrrades 24 abhängig und muß je nach Konstruktionsaufbau zeichnerisch bsw» rechnerisch ermittelt werden. Auch, die Form der Kurvenscheibe 29 4'St für e±r*e gut© Arbeitsweise der Einrichtung von Wichtigkeit. Sie smfl so geschaffen sein» daß immer beide Gabeisohenkel 43' und 43"» selbstverständlich unter Einschaltung gewisser Toleranzen, in der Lage von der Kurv® geführt werden. Es könnte statt des im Ausführungebeispiel gegeigten Stiftankerg&nges auch, jeder beliebige andere Gangregler» z.B. der schweizer Ankergang oder der englische Ank@rgang, άβτ keine all au große Rückführung hat, Vervendung finden.

Es ist mit Absicht ein dreiefthniges Steigrad für das Ausführungsbeispiel gewühlt worden, weil sich die Kupplung

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zwischen dem Steigraä 28 und der Steuerkurve 29 des Hebels 43 dadurch besonders einfach gestalten li^;ßt. Bei Verwendung eines Steigrades mit mehr Zähnen müßte zwischen dem Steigrad und der Kurre 29 eine entsprechende übersetzung vorgesehen aein. Diese Möglichkeit wird sich aber "in der Praxis nur sehr' schwer durchführen lassen, weil di© erforderlichen Toleraneerc nicht gut eingehalten werden können· Die Schlitzverbindung 24·, 25' zwischen dem Sperrad 24 und dem Eahnrad 25 hat für den Punktioneablauf keine Bedeutung, sondern dient nur sur Montageerleichterung, weil die Zähne des Sperrades 25 zu den Efehnen dee Steigradee beim ^usasßaenbau eine "rretiiamte Winkelstellung erhalten süsssn»

Angenomaen, die ,Arbeitswelle 15 hätte mit dera ί·η "'Beispiel gezeigten We chsse !räder satjs 10,11,12,17 und 18 eine Dreh- . ■ sahl tor 1 pro Minute und müßte für einen anderen Tarif beispielsweise die Drehzahl 4 pro Minute bekommen, so müßten die Zahnräder 17 und 18 entsprechend ausgewechselt werden. Dadurch würde ein vierfaches Dreimoment am Sperrad 24 wirksam werden. Durch die erfindungegemuße Einrichtung hat aber diese !DreJamomentserhü&ung auf den Schwinger 34 keinen Einfluß, da die 2wiechenet.eicherfe4 der 40 auch nicht mehr Energie speicher* ale l:n Aiißführungs· beiepiel.

Claims (10)

A. H9173*26.8.65 Ansprüche SSSSSSSS SS Ä S SK 53 K SSS ££ Π3 S3 S3 35

1. Reg©lg@tri©be für konstanten Gangentriefc mit einer Hauptenergiequelle und einem Energiezwischenspeicher, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr von der Hauptenergiequelle auf den. Energie- £wi®ehenspeieher so dosiert und zerhackt wird, daß dieser nicht sehr Energie speichern und auf das Steigrad des Gangreglers übertragen kann, als sur Erreichung einer isochronen, prellfreien Schwingung des schwingenden G-angreglerteiles erforderlich, ist.

2» Regeigetrieb© nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftfluß von der Hauptenergiequelle auf den Zwischenspeicher während dessen Energieabgab«, beispielsweise über die Hebeflächsn eines Steigradzahnee oder einer Ankerklaue an dus schwingende Gangreglerteil (Unruh od. Pendel) unterbrochen und nur während der darauffolgenden freien Bewefeurigs^xici^e d@e Steigradee auf den ^wisc&enepeicher wirksara ist»

3. Regelgetriebe nach Anejjruoh 1 und 2, dadurch gekenngeiQ'hnet, daß der Kraftfluß von der Haupt energiequelle auf den Energiezwischenspeicher von einem Kraftflußregler gesteuert wird» der mit den Re'gelgliedern des Gangreglers in Punktionsverbindung steht.

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4. Regelgetriebe nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftflußregler als Hemajregler .ausgebildet ist, dessen Anker voia Steigrad des Gangreg-

lers gesteuert wird. ■ · ■■'

5» legelgetriebe nach· Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hesanregier im. Kraftfluß des ßangreglerantriebes vor dem 6-an.gregler liegt.

6».Hegelgetriebe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hemmregler'aus einem Stiftanker und einem Sperrad besteht.

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7, Regelgetriebe nach Anspruch 6, dndtircib.

daß der Kraftfluß de® auf den Gangregler wirkenden Antriebes über eine zwischen das Sperrad äßs Hemra-. regiere und die dahinter liegenden Getriebeteile gelegte Feder, die den Energiezwischenspeicher darstellt, geleitet wird.

8. Regelgetriebe nach Anspruch 1 .u. 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den feilen, an welchen die Feder dee Energiezwischenspeichers wirksam ist, eine , Stiftschlitsverbindung besteht.

9» Regelgetriebe nach 'Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Steigrad de© Sangregiere ein Steuerorgan verbunden ist oder in getrieblicher Verbindung steht, das die Funktionen des liemmroglers steuert,

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10. Regelgetriebe nach Anspruch 1 Me 9» dadurch gekennzeichnet, $aß das Steuerorgan aus einer Hookeneoheibe besteht, und im Sinn« einer !schrittweisen Freigabe äes Sperrades auf äen Anker äes Heramreglere einwirkt.