DE2309302B1 - Schrittschaltgetriebe mit gleichdickkurven - Google Patents

Description

• Ein Schrittschaltgetriebe mit Rasteinrichtung in Fig. 1 zeigt drei Gleichdickkurven 1, 2 und 3, die zusammen mit einer Rastkurve 5 auf einer gemeinsamen Antriebswelle 4 verdrehfest gelagert sind. Mit diesen Gleichdickkurven 1, 2 und 3 stehen drei Zahnstangen 6, 7 und 8 in Wirkverbindung, indem je eine Gleichdickkurve 1, 2 oder 3 in einer als Führung 9 vorgesehene Ausnehmung je einer Zahnstange 6, 7 oder 8 eingepaßt ist. Jede dieser Zahnstangen 6, 7 und 8 trägt auf der linken Seite eine Verzahnung 10, die mit einer auf einer Abtriebswelle 11 verdrehfest angeordneten Zahnwalze 12 in Eingriff gebracht werden kann. Auf der gleichen Abtriebswelle 11 ist noch ein Rastrad 13 und ein Abtriebszahnrad 14 angeordnet.
• Auf der der Verzahnung 10 gegenüberliegenden Seite hat jede Zahnstange 6, 7 und 8 ein Führungsstück 15, in welches ein Langloch 16 zur Führung auf einem Lagerzapfen 17 eingearbeitet ist.
• Hinter den Zahnstangen 6,7 und 8 ist ein Rasthebel 18 angeordnet, der eine Führungsrolle 19 und zwei Rastbolzen 20 trägt. Während die Führungsrolle 19 an der Rastkurve 5 anliegt, greifen die Rastbolzen 20 in Rastaussparungen 21 des Rastrades 13. Rechtsseitig ist der Rasthebel 18 auf einem Exzenter 22 drehbar gelagert.
• Die Gleichdickkurven 1, 2 und 3 sind auf der Welle 4 um jeweils 1200 zueinander versetzt angeordnet. Während die Gleichdickkurve 1 mit der Zahnstange 6 zusammenarbeitet, ist die Gleichdickkurve 2 der Zahnstange 7 und die Gleichdickkurve 3 der Zahnstange 8 zugeordnet. Bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung der Gleichdickkurve 1 steht die zugehörige Zahnstange 6 mit ihrer Verzahnung 10 in Eingriff mit der auf Welle 11 angebrachten Zahnwalze 12. Wenn sich nun die Gleichdickkurve 1 mit der Antriebswelle 4 in Pfeilrichtung 30 dreht, dann wird der Zahnwalze 12 über die Zahnstange 6 eine Drehbewegung in Pfeilrichtung 32 übermittelt. Dabei bewegt sich die über die Gleichdickkurve 2 gesteuerte Zahnstange 7 in Richtung auf die Zahnwalze 12, und die über die Gleichdickkurve 3 gesteuerte Zahnstange 8 bewegt sich von der Zahnwalze 12 weg. Nachdem die Zahnwalze 12 um eine Teilung weitergedreht ist, hebt sich die Zahnstange 6, gesteuert durch die Gleichdickkurve 1, aus der Verzahnung der Zahnwalze 12 heraus, und die mit der Gleichdickkurve 2 in Wirkverbindung stehende Zahnstange 7 kommt mit der Verzahnung der Zahnwalze 12 in Eingriff.
• Bei einer Umdrehung der Antriebswelle 4 ist der Zahnwalze 12 von jeder Gleichdickkurve 1, 2 und 3 eine schrittweise Drehbewegung übermittelt worden.
• Im Gegensatz dazu bewirkt die sich mit den Gleichdickkurven 1, 2 und 3 mitdrehende Rastkurve 5 bei einer Umdrehung der Antriebswelle 4 drei Rastvorgänge, da sie mit drei Kurven-Maxima ausgestattet ist. Im gleichen Zeitraum, wenn eine Zahnstange 6, 7 oder 8 die Zahnwalze 12 dreht, durchläuft die Führungsrolle 19 ein Kurvental 23 auf der Rastkurve 5.
• Durch das sich mit der Zahnwalze 12 mitdrehende Rastrad 13 heben sich die Rastbolzen 20 aus der jeweiligen Rastung 21 heraus. Nachdem die Drehbewegung der Zahnwalze 12 beendet ist, hat auch die Führungsrolle 19 das Kurvental 23 auf der Rastkurve 5 durchlaufen und gelangt nun auf das Kurvenmaximum 24. Dadurch bewegt sich der Rasthebel 18 zwangläufig nach unten, so daß die Rastbolzen 20 in die nächste Rastaussparung 21 einlaufen. Jetzt bewegt sich die vorher mit der Zahnwalze 12 in Eingriff gewesene Zahnstange 6, 7 oder 8 aus der Verzahnung heraus, während die nächste Zahnstange 6, 7 oder 8 mit der Zahnwalze 12 in Eingriff gebracht wird. Zwischen zwei schrittweisen Drehbewegungen der Zahnwalze 12 bewirkt also der Rasthebel 18 eine Verrastung, so daß eine exakte Stellung des mit dem Rastrad 13 verbundenen Abtriebszahnrades 14 gegeben ist und auch eingehalten wird. Durch die Befestigung des Rasthebels 18 auf dem Exzenter 22 kann der Zeitpunkt der Verrastung genau eingestellt und auf die Schrittbewegung der Zahnwalze 12 abgestimmt werden.
• In Fig. 2 wird das in Fig. 1 gezeigte Schrittschaltgetriebe mit Rasteinrichtung in der Draufsicht gezeigt.
• Hier ist in übersichtlicher Weise die Zuordnung der verschiedenen Teile zueinander dargestellt. Über ein Antriebszahnrad 35 wird die kontinuierliche Drehbewegung auf die Antriebswelle 4 übertragen und die schrittweise Drehbewegung kann von dem Abtriebszahnrad 14 abgenommen werden. Es ist auch zu erkennen, daß der Rasthebel 18 aus zwei verschiedenen Teilen 38 und 39 zusammengesetzt ist, um ausreichende Festigkeit zu gewährleisten. Zwei Seitenwände 36 und 37 tragen den gesamten Aufbau. Weiterhin ist sehr gut zu erkennen, daß der Rasthebel 38 auf einem Exzenter 22 gelagert ist, welcher aus Montagegründen unterschiedliche Außenmaße aufweist. Durch Drehung an einem Schraubenkopf 40 dreht sich der Lagerzapfen 17 zentrisch, und durch Verstellung des Exzenters 22 wird eine Verschiebung des Eingriffspunktes des Rasthebels 18 bewirkt.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Schrittschaltgetriebe mit auf einer Antriebswelle verdrehfest angeordneten Gleichdickkurven, durch die auf einer Achse beweglich gelagerte Zahnstangen in oszillierende Bewegung versetzt werden, um eine Zahnwalze schrittweise anzutreiben, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (11) der Zahnwalze (12) eine Rastscheibe (13) und auf der Welle (4) der Gleichdickkurven (1, 2, 3) eine Kurvenscheibe (5) mit Schaltkurven (24) in einer den Gleichdickkurven entsprechenden Anzahl angerodnet sind, durch die ein schwenkbar gelagerter und über eine Führungsrolle (19) sowie die Ausbildung der Rastaussparungen (21) zwangsweise geführter Rasthebel (18) in die Rastscheibe einrastbar ist.
2. 2. Schrittschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasthebel (18) auf einem Exzenter (22) schwenkbar und justierbar gelagert ist.

   Die Erfindung betrifft ein Schrittschaltgetriebe mit auf einer Antriebswelle verdrehfest angeordneten Gleichdickkurven, durch die auf einer Achse beweglich gelagerte Zahnstangen in oszillierende Bewegung versetzt werden, um eine Zahnwalze schrittweise anzutreiben.

   Unter Verwendung von Gleichdickkurven aufgebaute Schrittschaltgetriebe sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. In der USA.-Patentschrift 3 504780 ist eine solche Einrichtung für den Zeilenvorschub einer Schreibmaschine dargestellt. Zwei mit Langlöchern auf einer Achse schwenkbar und längsverschiebbar gelagerte Arme werden an ihrem einen Ende durch um 180 versetzt auf einer gemeinsamen Welle angeordnete Gleichdickkurven in oszillierende Bewegung versetzt. Die den Gleichdickkurven entgegengesetzten Enden der Arme sind mit einer Verzahnung versehen, die mit einer auf der schrittweise zu transportierenden Walze angeordneten Zahnwalze zusammenwirkt. Jeweils einer der beiden Arme wird mit seiner Verzahnung durch eine Zugfeder zum Eingriff mit der Zahnwalze gebracht, wenn die zugehörige Gleichdickkurve eine Lage erreicht hat, aus der nachfolgend dem Arm eine Schwenkbewegung vermittelt wird. Die beiden Arme arbeiten intermittierend, so daß beim Rückschwenken des ersten Armes der zweite bereits wieder eine Schrittbewegung auf die Zahnwalze übertragen kann.

   Während der Obergangsphase zwischen zwei Schritten, wenn die Verzahnung des einen Armes außer Eingriff und die des anderen Armes in Eingriff mit der Zahnwalze gebracht wird, kann die Zahnwalze sich unter dem Einfluß von Masseträgheit und Beschleunigungskräften unkontrolliert weiterdrehen, da während dieser Zeitspanne keine Arretierung vorgesehen ist. Die Schrittschalteinrichtung wird demnach bei höheren Geschwindigkeiten nicht exakt arbeiten können. Ein weiterer wesentlicher Nachteil für eine Betriebsweise mit höheren Geschwindigkeiten ergibt sich daraus, daß die Verzahnung der Arme durch Federkraft mit der Zahnwalze in Eingriff gebracht wird.

   Durch Massenträgheits- und Prelleffekte ist bei erhöhter Schrittschaltgeschwindigkeit kein definierter Eingriff der Verzahnungen untereinander mehr gewährleistet.

   Bei einer anderen Lösung (deutsche Patentschrift 1171 226) wird eine schrittweise Bewegung durch Nockensteuerung über federnd ausgebildete Klinkenhebel auf eine Welle übertragen. Hier sind zwei Klinkenhebel vorgesehen, die jeweils in ein auf der gleichen Welle sitzendes gezahntes Rad eingreifen und von denen jeweils einer der Arretierung, der andere hingegen dem Weitertransport dient. Zwei zusätzliche, ebenfalls nockengesteuerte Winkelhebel bringen bedarfsweise die federnden Arme der Klinkenhebel mit den verzahnten Rädern in bzw. außer Eingriff.

   Hier erfolgt zwar eine Arretierung der schrittweise angetriebenen Welle während des Wechsels von einer zur nächsten Schrittbetätigung, der Eingriff des die Schrittbewegung ausführenden Klinkenhebels aber erfolgt wiederum durch Federkraft, so daß die oben aufgeführten Nachteile der unzuverlässigen Schrittübertragung bei höheren Geschwindigkeiten auch hier auftreten.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schrittschaltgetriebe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die Schrittschaltung auch bei höheren Geschwindigkeiten exakt erfolgt.

   Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß auf der Welle der Zahnwalze eine Rastscheibe und auf der Welle der Gleichdickkurven eine Kurvenscheibe mit Schaltkurven in einer den Gleichdickkurven entsprechenden Anzahl angeordnet sind, durch die ein schwenkbar gelagerter und über eine Führungsrolle sowie die Ausbildung der Rastaussparungen zwangsweise geführter Rasthebel in die Rastscheibe einrastbar ist.

   Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß das Schrittschaltgetriebe ohne Federn ausgebildet ist, so daß ein Springen federbelasteter Teile bei höheren Geschwindigkeiten nicht auftreten kann.

   Die Bewegungen des erfindungsgemäßen Schrittschaltgetriebes werden formschlüssig ausgeführt, weshalb ein Zwangslauf vorhanden ist und alle Schritte exakt ausgeführt werden. Außerdem treten keine ratschenden Geräusche auf, wie sie z.B. bei Einrichtungen mit Sperrklinken unvermeidbar sind.

   Nachstehend soll die Erfindung an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.

   Es zeigt Fig. 1 ein Schrittschaltgetriebe mit Rasteinrichtung in der Seitenansicht, und Fig. 2 das Schrittschaltgetriebe nach Fig. 1 in Draufsicht.