DE2249176B2 - Getriebe, insbesondere für die Zeitsteuerung von Feuerungsautomaten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe, insbesondere für Feuerungsautomaten mit einem Schrittschaltwerk für die Zeitsteuerung mit einem Antriebsmotor und einem Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Nockenwalze, mit einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, auf denen jeweils zwei Zahnräder fest angeordnet sind, wobei jeweils eines der auf der Antriebswelle sitzenden Zahnräder mit jeweils einem der auf der Abtriebswelle sitzenden Zahnräder in Eingriff bringbar ist und auf der Antriebswelle ein vollverzahntes und ein teilverzahntes Zahnrad sowie auf der Abtriebswelle ein teilverzahntes Zahnrad vorgesehen sind, welch letzteres mit dem vollverzahnten Zahnrad der Antriebswelle in Eingriff bringbar ist

Ein derartiges Getriebe ist aus der deutschen Patentschrift 10 66 766 bekannt. Bei diesem Getriebe handelt es sich um ein Sternradgetriebe für den absatzweise erfolgenden Antrieb von Rechenmaschinen, Registrierkassen und ähnlichen Maschinen, bei denen es zwecks Erzielung höchster Arbeitsgenauigkeit darauf ankommt, jedes, auch das kleinste Spiel bei der mechanischen Bewegungsübertragung zu vermeiden oder unwirksam zu machen. Der treibende Teil weist mindestens ein den getriebenen Teil mit Beschleunigung in Gang setzendes Anlaßglied und wenigstens ein diesen Teil mit Verzögerung zum Stillstand bringendes Stillsetzungsglied auf, wobei zwischen dem Anlaß- und dem Stillsetzungsglied eine die Stabilisierung des getriebenen Teiles ermöglichende Fläche liegt, die mit mindestens einem Paar von an dem getriebenen Teil vorgesehenen Stabilisierungszähnen zusammenarbeitet, wobei während der Ingangsetzung des getriebenen Teiles der erste Stabilisierungszahn als Anlaßgegenzahn mit einem der Anlaßzähne des treibenden Teiles und der zweite als Hemmgegenzahn mit der Anlaßnut und einem Hemmzahn des treibenden Teiles zusammenarbeitet und während der Stillsetzung des getriebenen Teiles einen Hemmzahn oder eine Stillsetzungsnut des treibenden Teiles mit einem Stillsetzungsgegenzahn und der Stillsetzungszahn mit einem Hemmgegenzahn des getriebenen Teiles zusammenarbeitet

Im Zusammenhang mit der Zeitsteuerung von Feuerungsautomaten ist es bereits bekannt, Getriebe mit Nockenschaltwerken zu verwenden, wobei ein Motor die Nockenwalze über sin Zahnradgetriebe antreibt, so daß die Obersetzung unveränderlich ist Als Antriebsmotore haben sich hierbei Synchronmotoren durchgesetzt, bei denen die Antritbsgeschwindigkeiten unabhängig von der Belastung sind; das bedeutet, daß sich genaue Schaltzeiten einhalten lassen. Durch die Obersetzung, bzw. Untersetzung des Zahnradgetriebes ergibt sich das Drehmoment an der Nockenwelle. Dabei ist die Umlaufzeit der Nockenwelle durch ein Schaltprogramm vorgegeben. Hierbei ergeben sich aber Schwierigkeiten bezüglich der Nocken, wenn bei langen Umlaufzeiten, z. B. 90 s, kurze Schaltzeiten, z. B. 2 s, eingehalten werden sollen.

Die entsprechenden Nocken müssen dann nämlich sehr steil und spitz ausgeführt werden, wodurch sich eine große mechanische Beanspruchung ergibt Ein weiterer Nachteil entsteht durch die begrenzte Drehmomentabgabe des zumeist verwendeten Synchronmotors. Hierbei besteht nämlich die Gefahr, daß der Motor bei einer sehr steilen Schaltnocke stehen bleibt Durch die unvermeidlichen Toleranzen der Bauteile ergeben sich Toleranzen beim Ein- und Ausschalten der Nockenschalter, die besonders bei langsamen Umlaufgeschwindigkeiten der Nockenwelle auftreten. Dies ist besonders bei kurzen Schaltzeiten nachteilig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe zu schaffen, mit dem sich die Abtriebs welle des Getriebes beispielsweise eine Nockenwelle mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten, auf einfache Weise mit geringem Aufwand antreiben läßt

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung

besteht darin, daß das teilverzahnte Zahnrad der

Antriebswelle einem vollverzahnten Zahnrad der Abtriebswelle zugeordnet ist. Damit während des Nichteingriffs des teilverzahnten

Zahnrades der Antriebswelle mit dem vollverzahnten Zahnrad der Abtriebswelle das vollverzahnte Zahnrad der Abtriebswelle in der versetzten Lage verbleibt, bis nach einem bestimmten Zeitablauf die Teilzähne des teilverzahnten Zahnrades der Antriebswelle wieder in das vollverzahnte Zahnrad der Abtriebswelle eingreifen, greift in die Verzahnung des vollverzahnten Zahnrades der Abtriebswelle ein Sperrglied ein.

Hinsichtlich einer besonderen Ausführungsform kann die Abtriebswelle als Nockenwelle ausgebildet sein. Der Antriebsmotor kann ein Synchronmotor oder aber ein Schrittmotor sein.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Getriebes näher erläutert.

so In der Zeichnung ist im einzelnen ein Getriebe dargestellt, das über einen nicht dargestellten Synchronmotor oder Schrittmotor angetrieben wird. Auf einer Antriebswelle S sitzen zwei Zahnräder 1 und 2, die mit zwei Zahnrädern 3 und 4 einer als Nockenwelle wirkenden Abtriebswelle 6 im Eingriff stehen. Die gewünschte Antriebscharakteristik wird durch die besondere Formgebung der Zahnräder erreicht. Nur jeweils ein Zahnrad auf der Antriebs- und der Abtriebswelle ist über den gesamten Umfang gleichmäßig verzahnt. Dies sind die Zahnräder 2 und 3.

Dagegen sind die Zahnräder 1 und 4 mit Zahnlücken versehen, d. h. nur teilverzahnt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Zahnrad 1 nur einen Zahn auf. Das Zahnrad 4 hat eine kleine und eine große Zahnlücke. Die Zahnräder 1 und 2 sind ebenso wie die Zahnräder 3 und 4 mit ihrer Welle fest verbunden und daher auch gegeneinander nicht verdrehbar.
Das Getriebe arbeitet wie folgt:

Das Zahnrad 1 greift in das Zahnrad 3 ein, während das Zahnrad 2 mit dein Zahnrad 4 in Eingriff steht Beispielsweise hat das Zahnrad 4 bei Programmbeginn eine größere Lücke. Daher stehen nur die Zahnräder 1 und 3 in Eingriff. Bei einer Umdrehung des Antriebes wird der Abtrieb um eine Zahnteilung weiter gedreht, eine Rücklaufsperre 7 am Zahnrad 3 verhindern eine Rückdrehung in die alte Lage. Auf diese Weise läuft die Abtriebswelle im »Langsamgang«. Bei den nächstfolgenden Umdrehungen des Antriebsrades wiederholt sich der gleiche Vorgang so lange, bis das Ende der Zahnlücke des Zahnrades 4 erreicht ist und und das Zahnrad 2 mit dem Zahnrad 4 eine kraftschlüssige Verbindung herstellt Hierbei ändert sich die Drehzahl einer Nockenwalze 8 sprunghaft und ist durch das Obersetzungsverhältnis des Zahnrades 2 zum Zahnrad 3 bestimmt, wobei sich die Nockenwelle im »Schnellgang« dreht

Wird die nächste Zahnlücke des Zahnrades 4 erreicht so wird die Übertragung vom Zahnrad 2 auf das Zahnrad 4 unterbrochen und die Abtriebswelle 6 wird wie zuvor in dem > Langsamgang« gedreht Die Abtriebswelle läuft demnach mit zwei verschiedenen Winkelgeschwindigkeiten um.

Das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten kann variiert werden, indem man z. B. das Zahnrad I mit zwei, drei oder mehr Zähnen versieht Das Größenverhältnis de? Zahnräder I₁ 2 und 3, 4 ist frei wählbar. Daher stehen eine Reihe von Möglichkeiten offen, den Antrieb

ίο den entsprechenden Erfordernissen anzupassen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel errechnet sich das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten von 1 :15, d. h. die Nocken im Schnellgangbereich müssen um den Faktor 15 verlängert werden. Damit ist es aber auch umgekehrt möglich, um den Faktor 15 verkürzte Schaltzeiten zu erhalten, wenn die ursprüngliche Nockenbreite beibehalten wird. Es lassen sich somit auf einfache Weise kurze Schaltzeiten innerhalb einer langen Umlaufzeit exakt erreichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Getriebe, insbesondere für Feuerungsautomaten mit einem Schrittschaltwerk für die Zeitsteuerung mit einem Antriebsmotor und einem Zahnradgetriebe zum Antrieb einer Nockenwalze, mit einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, auf denen jeweils zwei Zahnräder fest angeordnet sind, wobei jeweils eines der auf der Antriebswelle sitzenden Zahnräder mit jeweils einem der auf der Abtriebswelle sitzenden Zahnräder in Eingriff bringbar ist und auf der Antriebswelle ein vollverzahntes und ein teilverzahntes Zahnrad sowie auf der Abtriebswelle ein teilverzahntes Zahnrad vorgesehen sind, welch letzteres mit dem vollverzahnten Zahnrad der Antriebswelle in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das teilverzahnte Zahnrad (1) der Antriebswelle (5) einem vollverzahnten Zahnrad (3) der Abtriebswelle (6) zugeordnet ist