DE2209962C2

DE2209962C2 - High reduction gear

Info

Publication number: DE2209962C2
Application number: DE2209962A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand 5829 Ennepetal-Oberbauer Braselmann
Original assignee: FA FERD BRASELMANN 5828 ENNEPETAL
Current assignee: FA FERD BRASELMANN 5828 ENNEPETAL
Priority date: 1972-03-02
Filing date: 1972-03-02
Publication date: 1973-12-20
Also published as: DE2209962A1; DE2209962B1

Description

Die Erfindung betrifft e,n rKvhuntersetztes Getriebe, insbesondere für Wänden, in dem ein auf einer Abtriebswelle sitzendes Zahnrad mit einem achsparallel zu demselben angeordneten Antriebsorgan in Eingriff steht, das auf dem Drehzapfen einer Antriebskurbel sitzt und das an einem das Zahnrad aufnehmenden Gehäuse gehalten ist, wobei das Antriebsorgan in einem Hebel gelagert ist, der auf einem parallel zur Drehachse des Zahnrades ausgerichteten Zapfen schwenkbar gehalten ist, und das Antriebsorgan mindestens zwei regelmäßig um seine Achse verteilte Eingriffselemenie aufweist, deren gegenseitiger Abstand dem Zahnlückenabstand des Zahnrades gleich ist.The invention relates to e, n rKvhuntersetztes gear, especially for walls, in which a gear seated on an output shaft with an axially parallel is in engagement with the same arranged drive member on the pivot of a drive crank sits and which is held on a housing receiving the gear, the drive member is mounted in a lever which is aligned on a parallel to the axis of rotation of the gear Pin is pivotally held, and the drive member at least two regularly around his Axis has distributed engagement elements, their mutual Distance is the same as the tooth gap distance of the gear.

Ein solches Getriebe für ein Schaltwerk ist in der USA.-Patentschrift 3 336 814 beschrieben. Dort ist die Hebellängsachse tangential zu dem Umfangskreis des Zahnrades angeordnet. Eine Feder spannt den Hebel so vor, daß die Eingriffselemcnte des Antriebsorgans in Eingriff mit den Zahnlücken des Zahnrades gehalten werden. Solange die Vorspannkraft des Hebeis großer ist als die von einer Rückdrehkraft des Zahnrades auf den Hebel übertragene Kraft, ist das Getriebe selbsthemmcnd und selbstsperrend. Jedoch wird bei einer hohen Rückdrehkraft das Antriebsorgan aus der Verzahnung des Zahnrades ausgehoben. Durch eine unsymmetrische Ausbildung der Zahnlücken läßt sich zwar diese Sperrkraft in einer Drehrichtung des Zahnrades erhöhen, doch kann man nicht für eine hohe Rückdrchkraft eine Selbsthemmung sicherstellen, weil das Zahnprofil keine Hinterschneidung aufweisen darf, um nicht die einwandfreie Funktion des Getriebes zu stören.Such a transmission for a rear derailleur is described in US Pat. No. 3,336,814. There is the lever longitudinal axis is arranged tangentially to the circumferential circle of the gear. A spring tensions it Lever so that the engagement elements of the drive member in engagement with the tooth gaps of the Gear are held. As long as the pretensioning force of the hoist is greater than that of a reverse torque The force transmitted by the gear to the lever, the gear is self-locking and self-locking. However, at a high reverse torque, the drive member from the toothing of the Gear excavated. By an asymmetrical design of the tooth gaps this can Increase the locking force in one direction of rotation of the gear, but you can not for a high Rückdrchkraft ensure self-locking because the tooth profile must not have an undercut, so as not to disturb the proper functioning of the gearbox.

Aufgabe der Erfindung ist eine selbslhemmcnde und selbstsperrende Ausbildung dieses Getriebes in einer Drehrichtung des Zahnrades, und /war auf Grund der kinematischen Eigenschaften des Getriebes. The object of the invention is a self-locking and self-locking design of this transmission in a direction of rotation of the gear, and / was due to the kinematic properties of the gear.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die durch den Zapfen und die Achse des Antriebsorgans gehende Längsachse des Hebels so angeordnet ist, daß sie den L'mfangskreis des Zahnrades schneidet.This object is achieved according to the invention in that the through the pin and the axis of the Drive organ going longitudinal axis of the lever is arranged so that it is the L'mfangskreis of the gear cuts.

Das Antriebsorgan klappt bei seiner Drehung jeweils um einen Zapfen um. Dadurch, daß d^;e Langsachse des Hebels den Umfangikreis des Zahnrades schneidet, ergibt sich für diese Klappbewegung eine Dberloipunktstellung. Beim Auftreten eines Rückdrehmoments müßte also das Aniriebsorgan über 'iesen Totpunkt zurückgedreht werden. Dieses ist nach den allgemeinen Regeln der Gleichgewichtszustände nicht möglich, so daß diese Kinematik des Getriebes in einer Drehrichtung eine Selbsthemmung sicherstellt. Zum ersten Eingriff des Antilebsorgans in die Zahnlücken ist eine Feder vorhanden, die jedoch für die Selbsthemmung des Getriebes nicht ursächlich ist.The drive member folds over each time it rotates by one pin. In that d ^; e the longitudinal axis of the lever intersects the circumference of the gear, this results in an over-the-top position for this folding movement. When a reverse torque occurs, the Aniriebsorgan would have to be rotated back over this dead center. This is not possible according to the general rules of the states of equilibrium, so that this kinematics of the transmission ensures self-locking in one direction of rotation. A spring is available for the first engagement of the anti-life organ in the tooth gaps, but this is not the cause of the self-locking of the gear.

Die Erfindung wird an Hand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in der darstelltThe invention is illustrated by means of a preferred embodiment with reference to the drawing explained in the represents

»5 Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Getriebes nach der Erfindung in Verbindung mit einer Zahnstangenwinde und5 Fig. 1 is a schematic view of a transmission according to the invention in connection with a rack and pinion winch and

F i g. 2 eine Umklappung zu F i g. 1 mit einem Teilschnitt nach der Linie Il-II.F i g. 2 shows a fold over to FIG. 1 with a partial section along the line II-II.

Eine Zahnstangenwinde umfaßt einen Standfuß 1 mit einer daran befestigten Zahnstange 2, von deren Zahnprofil 3 ein Teil dargestellt ist. Ein Gehäuserohr 4 greift über die Zahnstange 2 und ist am Oberende durch eine Lastaufnahme 5 abgeschlossen.A rack and pinion winch comprises a stand 1 with an attached rack 2, of which Tooth profile 3 is shown a part. A housing tube 4 engages over the rack 2 and is at the top completed by a load pick-up 5.

Zweckmäßigerweise ist auch fußseitig eine Lastaufnahme 6 vorgesehen. Zwei Handgriffe 7 ermöglichen einen Transport und eine einfache Handhabung der Winde. Mit dem Gehäuserohr 4 ist ein Getriebegehäuse 8 fest \erbunden. In dem Getriebegehäuse 8 ist eine Antriebswelle 9 gelagert, auf der einerseits ein mit dem Zahnprofil 3 kämmendes Ritzel 10 und andererseits ein Zahnrad 11 sitzen. Das Zahnrad 11 trägt über den Umfang verteilt Zahnlücken 12 mit einem Halbkreisprofil, deren gegenseitiger Zahnlükkenabstand gleichbleibend über den gesamten Umfang ist.A load pick-up 6 is expediently also provided on the foot side. Two handles 7 enable transport and easy handling of the winch. With the housing tube 4 is a gear housing 8 firmly tied. In the gear housing 8, a drive shaft 9 is mounted, on the one hand a with the tooth profile 3 meshing pinion 10 and on the other hand a gear 11 sit. The gear 11 carries tooth gaps 12 with a semicircular profile distributed over the circumference, their mutual tooth gap spacing is constant over the entire circumference.

Ein Ansatzteil 13 des Gehäuserohrs 4 nimmt einen Zapfen 14 auf, der parallel zur Achse der Antriebswelle 9 ausgerichtet ist. Auf diesem Zapfen 14 sitzt schwenkbar ein Hebel 15, der zwei parallel zueinander angeordnete Laschen umfaßt. In dem Hebel 15 ist ein Antriebsorgan 16 drehbar gelagert. Dieses Antriebsorgan besteht aus zwei Endscheiben 17 und 18. die durch zwei Bolzen 19, 19' mit kreisförmigem Querschnitt miteinander verbunden sind. Auf der Endscheibc 18 sitzt außerdem eine Doppelkurbel 20 mit zwei Handgriffen 21. Am Ende des Hebels 15 ist schwenkbar ein Arm 22 angelenkt, der durch einen Durchgang 24 eines Ansatzes 23 reicht. Der Ansatz 23 sitzt an der Abdeckwand 13' des Ansatzteils 13. An dem Ansatz 23 und einem Endbund 25 des Armes 22 stützt sich eine Schraubendruckfeder 26 ab. die den Arm 22 und damit den Hebel 15 gegen die Achse der Antriebswelle 9 hin vorspannt.An attachment part 13 of the housing tube 4 receives a pin 14 which is parallel to the axis of the drive shaft 9 is aligned. A lever 15 is pivotably seated on this pin 14 and has two parallel to each other arranged tabs includes. A drive member 16 is rotatably mounted in the lever 15. This drive organ consists of two end plates 17 and 18 which are secured by two bolts 19, 19 'with a circular Cross-section are interconnected. A double crank 20 is also seated on the end disk 18 with two handles 21. At the end of the lever 15, an arm 22 is pivotably articulated, which by a Passage 24 of an approach 23 is enough. The extension 23 is seated on the cover wall 13 ′ of the extension part 13. A helical compression spring 26 is supported on the extension 23 and an end collar 25 of the arm 22. which biases the arm 22 and thus the lever 15 against the axis of the drive shaft 9.

Die dargestellte Zahnstangenwinde arbeitet folgendermaßen. Zum Anheben einer Last muß das Zahnrad 11 in der Pfeilrichtung 27 gedreht werden. Z»i diesem Zweck wird die Doppelkurbel 20 in Uhr-The rack winch shown works as follows. To lift a load you have to Gear 11 can be rotated in the direction of arrow 27. For this purpose, the double crank is turned at 20 o'clock.

/eigen"iehtimg bezogen auf Fig. I gedreht. Dabei dreht sich der Bolzen I¹J' innerhalb der betreffenden Zahnlücke 12 in walzengelenkartiger Weise. Der Hebel 15 versehwenki sich in Gegenuhrzeigerrichiung Das Zahnrad 11 dreht sich ebenfalls in Gegeiiuhrzeigerrielming oder in Pfeilrichtung 27. Der BolzenThe bolt I ¹ J 'rotates within the relevant tooth gap 12 in a roller-joint-like manner. The lever 15 versehwenki rotates in an anti-clockwise direction bolt

19 bewegt sich, bezogen auf den Bolzen 19', auf dem Kreisbogen 28. Der Bolzen 19 kommt dann mit der benachbarten Zahnlücke in Eingriff. Dabei durchschreitet die Doppelkurbel 20 eine Totpunktstellung, so daß die in der F i g. 1 dargestellte Stellung der Doppelkurbel 20 gegen ein Zurückdrehen gesichert ist. Dieses beruht auf der Kinematik der Bewegung des Hebels 15. weil in der dargestellten Anordnung die Drehbewegung des Zahnrades 11 nicht gleichförmig mit der Drehung der Doppelkurbel 20 verknüpft ist. Infolgedessen ist die Zahnstangenwinde selbsthemmend und selbstsperrend, sveil sich das Zahnrad 11 unter dem Einfluß einer Last nicht in der Pfeilrichtung 29 zurückdrehen kann. Zum Senken der Last muß vielmehr beim Drehen der Doppelkurbel19 moves, based on the bolt 19 ', on the circular arc 28. The bolt 19 then comes with the adjacent tooth gap in engagement. The double crank 20 passes through a dead center position, so that the in FIG. 1 position of the double crank 20 shown secured against turning back is. This is based on the kinematics of the movement of the lever 15 because in the arrangement shown the rotation of the gear 11 is not uniformly linked to the rotation of the double crank 20 is. As a result, the rack and pinion winch is self-locking and self-locking, so the gear wheel is itself 11 cannot turn back in the direction of arrow 29 under the influence of a load. To lower the Rather, the load must be carried out when turning the double crank

20 in Gegenuhrzeigerrichtung zunächst eine Kraft aufgebracht werden, um die Totpunktstellung zu überschreiten. Dabei wird selbstverständlich die Last in einem ganz geringen Maß gehoben, erst dann setzt as die Senkbewegung ein. Bei der Senkbewegung klappt das Antriebsorgan um den Bolzen 19 um, wobei sich der Bolzen 19', bezogen auf den Bolzen 19, auf einem Kreisbogen 30 bewegt.20 in the counterclockwise direction initially a force is applied to the dead center position exceed. Of course, the load is only lifted to a very small extent, only then does it set the lowering movement. During the lowering movement, the drive member folds around the bolt 19, whereby the bolt 19 ', based on the bolt 19, moves on an arc 30.

Die Selbsthemmung des Getriebes beruht damit auf den kinematischen Eigenschaften der Klappbewegung des Antriebsorgans unter gleichzeitiger pendelnder Bewegung der Drehachse des Antriebsorgans 16 in dem Hebel 15. Infolgedessen sind bei der Selbsthemmung nicht Reibungseinflüsse wirksam, so daß der Wirkungsgrad des Getriebes durch die Selbsthemmung nicht herabgesetzt wird.The self-locking of the gear is based on the kinematic properties of the folding movement of the drive member with simultaneous oscillating movement of the axis of rotation of the drive member 16 in the lever 15. As a result, no frictional influences are effective in the self-locking, see above that the efficiency of the transmission is not reduced by the self-locking.

Das Getriebe besitzt auch Freilaufeigenschaften Denn man kann den Hebel 15 entgegen der Wirkung der Schraubeiulruckl'eder 26 unter Verschwenkung in Gegenuhrzeigerrichiung vom Umfang des Zahnrades 11 abziehen, so dall das Antriebsorgan 16 nicht mehr mit der Verzahnung des Zahnrades 11 in Eingriff ist Dann kann man das Gehäuseruhr 4 im wesentlichen ungehindert auf der Zahnstange 2 verstellen, ohne daß die Doppelkurbel 20 im Maße des Verstellweges siedreht werden müßte. Dieses ist für eine Winde und insbesondere für eine Zahnstangenwinde außerordentlich wichtig, weil dadurch die Einstellbaren außerordentlicrferleiditert wird.The gearbox also has freewheeling properties Because you can move the lever 15 against the action of the screw pin 26 while pivoting in Counterclockwise direction from the circumference of the gear Pull off 11, so that the drive member 16 is no longer is in engagement with the teeth of the gear 11 Then you can adjust the clock 4 substantially unhindered on the rack 2 without that the double crank 20 would have to be rotated to the extent of the adjustment path. This is for a winch and especially important for a rack and pinion winch, because it makes the adjustable is extraordinarily suffering.

Die Stabilität und Richtung der Selbsthemmung kann man durch Anordnung des Hebels 15 gegenüber dem Zahnrad 11 beeinflussen. Wenn der Hebel 15 gegenüber der Achse der Zahnstange 2 eine entgegengesetzte Neigung wie in Fig. 1 dargestellt erhält, ergibt sich eine Selbsthemmung des Zahnrades 11 in entgegengesetzter Drehrichtung.The stability and direction of the self-locking can be determined by arranging the lever 15 opposite affect the gear 11. When the lever 15 relative to the axis of the rack 2 is opposite Inclination as shown in Fig. 1 is obtained, there is a self-locking of the gear 11 in the opposite direction of rotation.

Das Antriebsorgan 16 nach den Figuren ist mit zwei Bolzen 19, 19' ausgestaltet. In diesem Fall erhält man eine außergewöhnlich große Übersetzung, wie sie mit einem Getriebe aus einem Zahnrad und einem Ritzel nicht erzielbar ist, weil ein Ritzel mindestens vier Zähne haben muß. An einem Zahnrad mit weniger als 20 cm Durchmesser lassen sich mühelos etwa 50 Zahnlücken unterbringen, so daß man mit einem Antriebsorgan 16 und einem Zahnrad 11 eine Untersetzung von etwa 25 erhält.The drive member 16 according to the figures is designed with two bolts 19, 19 '. In this case, receives you get an exceptionally large gear ratio, such as that made up of a gear and a gearbox a pinion is not achievable because a pinion must have at least four teeth. On a gear with a diameter of less than 20 cm can easily accommodate around 50 tooth gaps, so that one with a drive member 16 and a gear 11, a reduction of about 25 is obtained.

Man kann das Antriebsorgan auch mit drei in den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordneten Bolzen oder mit vier in den Ecken eines Quadrats angeordneten Bolzen ausstatten. Die prinzipielle Arbeitsweise des Getriebes ist dann ebenso wie zuvor beschrieben, nur daß die Untersetzung entsprechend kleiner ist.The drive member can also be arranged with three in the corners of an equilateral triangle Equip bolts or with four bolts arranged in the corners of a square. The basic way of working of the gear is then just as described above, only that the reduction is accordingly is smaller.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. High underside gear with self-locking, in particular Γ Li τ winds, in which a gear wheel with a axially parallel to the same arranged drive unit in engagement stone that aiii the pivot pin an Aniriehskurhel sits and that on a housing receiving the gear is held, the drive member in a helix is mounted on a pin aligned parallel to the axis of rotation of the gear is pivotable. and the drive member distributed at least two regularly around its axis Einuriffselcmenie having their mutual Absland is the same as the tooth gap distance of the gear, characterized in that that you. through the pin (14) and the axis of the drive member (16) going longitudinal axis of the lever (15) is arranged so that it intersects the circumferential circle of the gear (11).

2. Transmission according to claim 1, characterized in that on the output shaft (9) of the gear (11) a pinion (10) which meshes with a rack (2).