DE246402C - - Google Patents

Description

.KAISERLICHES

PATENTAMT,

Die Erfindung betrifft eine Daumensteuerung, durch welche die Hin- und Herbewegung eines schwingenden Gliedes den Umdrehungen eines umlaufenden Gliedes derart beigeordnet werden kann, daß die Entfernung des schwingendes Gliedes aus einer Stellung, in welcher es für gewöhnlich gesperrt ist, nur gleichzeitig mit dem Erreichen einer bestimmten Winkelstellung des umlaufenden Gliedes während

ίο seiner Drehung stattfindet und daß das schwingende Glied bei Erreichen einer anderen bestimmten Winkelstellung des umlaufenden Gliedes während seiner weiteren Umdrehung selbsttätig in seine normale Stellung zurückkehrt, in der es wieder gekuppelt wird, indem das schwingende Glied gesperrt bleibt, bis die Entkupplung wieder vollendet ist.

Die Steuerung der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Daumenscheibe, welche »Hauptdaumen« genannt werden soll und sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die in einem . bestimmten Verhältnis, vorzugsweise in dem Verhältnis von 1:1, 1:2 oder einem anderen einfachen zu der Winkelgeschwindigkeit des umlaufenden Gliedes steht, dessen Umdrehungen die Hin- und Herbewegungen des schwingenden Gliedes in der geschilderten Weise beigeordnet werden sollen.

Ein Haupthebel wird unter nachgiebigem Druck mit dem genannten Daumen in Berührung gebracht, so daß er durch diesen ausgeschwungen wird, indem er entweder mit dem schwingenden Glied gekuppelt ist oder dieses selbst bildet. Ein Sperrhebel; dessen Ansatz mit einer Nase des Daumenhebels in Eingriff kommen kann, wird für gewöhnlich durch Federdruck in einer Stellung gehalten, in welcher der Ansatz sich gegen die Nase des Daumenhebels legt, wenn dieser sich in seiner normalen Stellung befindet.

.Ein Sperrdaumen, welcher sich gleichzeitig mit dem Hauptdaumen dreht, verhindert einerseits, daß der Sperrhebel seine normale Stellung verläßt, außer wenn der Hauptdaumen erstens in die Stellung kommt, in welcher der Haupthebel seine normale Lage verlassen kann, und zweitens die Stellung einnimmt, in welcher der Haupthebel in seine normale Stellung zurückkehren muß; der Sperrdaumen kann anderseits den Sperrhebel in seine normale Stellung zu geeigneten Zeiten zurückbringen, nachdem er sie verlassen hat, Ein Handhebel kann unter der Einwirkung des Sperrdaumens den Sperrhebel bewegen, so daß der Haupthebel seine normale Stellung durch Entkupplung von Ansatz und Nase verläßt. Der Hauptdaumen ist derart gestaltet, daß einerseits der entkuppelte Daumenhebel bei einer bestimmten Winkelstellung des Hauptdaumens aus seiner normalen, untätigen Stellung in seine Arbeitsstellung übergeht und in dieser während eines bestimmten Abschnittes der Umdrehung verharrt, während anderseits der Daumenhebel am Ende dieses Umdrehungs- · abschnittes in seine normale Stellung zurückkehrt und in dieser, mag er gesperrt oder ■ nicht gesperrt sein, verharrt, bis der Daumen bei seiner weiteren Drehung wieder in die ' erstgenannte Winkelstellung während seiner Umdrehung zurückkehrt.

Soll das schwingende Glied aus seiner nor- , malen Stellung nicht nur nach der einen Seite,

sondern nach beiden Seiten abwechselnd bewegt werden, so muß zur Steuerung solcher abwechselnden Bewegung des schwingenden Gliedes der Erfindungsgegenstand doppelt ausgebildet werden. Es werden dann meist getrennte Gestänge zur Steuerung der Lagenveränderung des schwingenden Gliedes aus seiner Mittelstellung nach den entsprechenden Seiten hin verwendet, während ein Daumenansatz in Verbindung mit zwei Hebelgestängen genügt. Die neue Daumensteuerung ist aber mit einem einzigen Hebelgestänge in sich vollständig und soll zunächst in dieser Ausführungsform der Klarheit wegen und dann mit einem doppelten Hebelgestänge und den hierfür erforderlichen Änderungen beschrieben werden.

Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung veranschaulichen die Steuerung mit einem einzigen Hebelgestänge in zwei verschiedenen Ansichten, in denen der Haupthebel in seiner normalen Stellung gesperrt ist bzw. diese verlassen hat.

Fig. 3 und 4 zeigen entsprechende Ansichten

der Steuerung mit einem doppelten Hebel-.

gestänge.

Bei der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 dreht sich um die Achse α ein Hebel A, dessen Schwingungen den Umdrehungen einer Welle B beigeordnet werden sollen, deren Achse b mit der Achse α parallel ist. Die Welle B dreht sich in der Uhrzeigerrichtung, wie durch die Pfeile der Zeichnung angedeutet ist. Der Hauptdaumen C und der Sperrdaumen D sind beide auf der Welle B festgekeilt. Der Haupthebel E, welcher um eine zu den Achsen a und b parallele Achse e schwingt, ist mit dem Hebel A durch einen Lenker F gekuppelt, der ständig dem Zug einer Feder G unterworfen ist, welche eine Laufrolle c des Hebels gegen den Umfang des Hauptdaumens C drückt. Der Sperrhebel H, welcher um eine zu den Achsen a, b, e parallele Achse b schwingt, trägt' eine Laufrolle d, welche durch eine Feder/ ständig von dem Umfang des Sperrdaumens D abgedrückt wird.

Für gewöhnlich wird der Hebel H durch die Feder / gegen einen Anschlag j gedrückt, in welcher Stellung die Rolle d gerade den größten Halbmesser des Daumens D berührt (Fig. 1). In dieser normalen Stellung der Sperrvorrichtung befindet sich ein Ansatz K des Sperrhebels H, wenn der Haupthebel E sich in seiner normalen Stellung befindet, in der die Rolle c gerade den größten HaIb-

messer des Daumens C berührt, in einer derartigen Stellung, daß er sich gegen eine Nase k des Haupthebels E legt, so daß dieser in ■ seiner normalen Stellung gegen die,Wirkung der Feder G gehalten wird (Fig. 1).

Der Hauptarm des Handhebels L, welcher um eine zu den Achsen a, b,e,h parallele Achse / schwingt, steht durch eine Zapfen- und Schlitzverbindung in mit dem Sperrhebel H in Verbindung, während der andere Arm M von Hand von einer geeigneten Stelle aus derart entsprechend dem Daumen D bewegt werden kann, daß der Ansatz K des Hebels H die Nase Ii freigibt und die Feder G den Hebel A entsprechend der Form des Daumens C bewegen kann.

Die Achsen der Rollen c, d fallen bei dem vorliegenden Beispiel zusammen, wenn beide Rollen sich in ihrer normalen Stellung, d. h. in der der Fig. 1, befinden. Ihre unter der Einwirkung der entsprechenden Daumen sich vollziehenden Bewegungen nach und von der Achse b der Welle B geschehen angenähert in der festen Ebene w-w, in welcher die Achse /; und ihre eigenen liegen, wenn beide Rollen sich in ihrer normalen Stellung befinden. Die Schwingungen des Haupthebels E und des Hebels A sowie des Sperrhebels H werden daher in Übereinstimmung mit den Zeiten gesteuert, zu welchen eine Reihe von Punkten, die rings um ' die Achse b in bestimmten Winkelentfernungen voneinander liegen, die feste Ebene w-w bei der Drehung der Welle B passieren. Diese Punkte begrenzen die verschiedenen Abschnitte der Umfange der Daumen C und D, welche mit Rücksicht auf die Bedingungen beschrieben werden sollen, welche die Hebel E und H kennzeichnen, wenn die einzelnen Punkte die Ebene w-w zwischen diesen Hebeln und der Achse b passieren. Die Punkte, welche zum Hauptdaumen C gehören, sind mit c¹, c² . . . usw., diejenigen, welche zum Sperrdaumen D gehören, mit d^l, d². . . usw, bezeichnet.

Auf der Strecke e^l-e² ist der Umfang des Daumens C konzentrisch zur Achse b und vom größten Halbmesser. Solange daher der Bogen c^x-c^% die Ebene w-w passiert, wird der Hebel E, mag er gesperrt sein oder nicht, in jedem Falle durch den Daumen C in seiner normalen Stellung zurückgehalten, ebenso wie der Hebel A. Auf der Strecke c³-c* ist der Umfang des Daumens C ebenfalls konzentrisch. zur Achse h, jedoch vom kleinsten Halbmesser. Solange daher der Bogen c³-c⁴ die Ebene w-w passiert, wird der Hebel E, wenn er dilrch die Sperrvorrichtung nicht gesperrt ist, durch die Feder G ebenso wie der Hebel A in seiner Arbeitsstellung gehalten. Von dem Punkt c² bis zum Punkt c³ nimmt der Halbmesser des Daumens c allmählich ab, so daß der Hebel E, wenn er nicht gesperrt ist, durch die Feder G aus seiner normalen in seine Arbeitsstellung überführt wird, während der Bogen c²-c³ die Ebene xo-w passiert. Auf der Strecke c*-c^l wächst der Halbmesser des Daumens all- iao mählich, so daß der Daumen C beim Durchtritt des Bogens e⁴-«:¹ durch die Ebene w-w

den Hebel E, wenn er sich in seiner Arbeitsstellung befindet, in seine normale Stellung gegen den Zug der Feder G zurückführt.

Von dem Punkt d^l, der unmittelbar hinter dem Anfang des Bogens c^l-c^z liegt, bis zum Punkt d² unmittelbar vor Ende dieses Bogens ist de^· Umfang des Daumens D konzentrisch

. zur Achse B und vom größten Halbmesser. Solange daher der Bogen d^l-d² die Ebene io-w

\o passiert, wird der Hebel H nicht nur in seiner normalen Stellung durch die Feder / zurückgehalten, sondern auch durch den Daumen D daran verhindert, sich aus dieser Stellung zur Entkupplung des Hebels» E zu entfernen. Soll der Hebel E durch die Feder G bewegt werden, so muß nicht nur der Hebel E beim Beginn dieser Bewegung vollkommen entkuppelt sein, sondern es muß auch ein bestimmter Zwischenraum vor Beginn dieser Bewegung zur vollständigen Entkupplung vorhanden sein. Daher besitzt der Daumen D an der Stelle ά'^Λ, welche im wesentlichen dieselbe Winkellage wie der Punkt c² des Daumens C hat, seinen kleinsten Halbmesser, so daß der Sperrhebel // im Bedarfsfalle vollkommen ausgeschwungen ist, wenn die Punkte c², d³ die Ebene iv-w passieren. Von dem Punkt d² bis zum Punkt d^a verringert sich der Halbmesser des Daumens D allmählich.

Wenn daher infolge irgendeiner Bewegung vor dem Durchtritt des Punktes d³ durch die Ebene lo-w der Hebel L bewegt ist und noch weiter bewegt wird, um den Sperrhebel H aus seiner normalen Stellung zu bewegen, so wird diese Lagenveränderung während des Durchtrittes des Bogens d²-d·¹ durch die Ebene w-w eintreten und der Ansatz K außer Eingriff mit der Nase k gebracht, so daß der Hebel E sich unter der Einwirkung der Feder G frei bewegen kann, sobald der Punkt c² die Ebene w-w passiert hat. .

Die durch die Verringerung des Daumenhalbmessers D erzielte Möglichkeit zur Lagenveränderung des Hebels H und Entkupplung des Hebels E wird tatsächlich eintreten, gleichgültig, ob der Hebel E bewegt werden soll oder nicht. Diese Möglichkeit muß jedoch von begrenzter Dauer sein. Daher ist in dem ersten Augenblick nach Durchtritt des Punktes c² durch die Ebene w-w Vorsorge getroffen, daß der Hebel H sich nicht aus seiner normalen Stellung bewegen kann. Zu diesem Zweck wächst der Halbmesser des Daumens D allmählich vom Punkt d³ bis zum Punkt d⁴, welcher sich zwischen den Punkten d³ und c³ befindet. Von diesem Punkt d* bis zum Punkt d^B, der zwischen den Punkten c³ und c* liegt, hat der Daumen D seinen größten Halbmesser und einen. zur Achse b konzentrischen Umfang. Solange daher der Bogen d*-d^& die Ebene w-w passiert, kann sich def Hebel H, falls er sich in seiner normalen Stellung befindet, nicht aus dieser verschieben, während er, falls er bereits aus ihr entfernt ist, in seine normale Stellung zurückkehrt, wenn der Punkt d* die Ebene w-w passiert.

Wenn der Hebel E nach seiner Entkupplung sich aus seiner normalen in seine Arbeitsstellung bewegen kann, befindet er sicli offenbar noch in seiner Arbeitsstellung, wenn, die Rückkehr des Sperrhebels H aus seiner Aibeits- in seine normale Stellung in der eben beschriebenen Weise stattfindet, d. h. wenn der Punkt d* die Ebene w-iv passiert. Infolge dieser Vorwärtsbewegung wird der Hebel H daher durch den Daumen D .in einer solchen Stellung gehalten, daß der Ansatz K sich jetzt auf der Seite der Nase k befindet, welche derjenigen entgegengesetzt ist, auf welcher er sich befand, wenn der Hebel E in seiner normalen Stellung gesperrt war, so daß die Nase k nicht in ihre Eingriffsstellung mit dem Ansatz A" zurückkehren kann, wenn der Hebel /: durch den Daumen C,. in seine normale Stellung zurückgeführt ist. Wenn daher der Ansatz K und die Nase k entsprechend bemessen und angeordnet sind, wird der Hebel E in seiner Arbeitsstellung so lange gesperrt sein, wie der Bogen d*-d^Ti die Ebene ιν-ιν passiert. In jedem Falle, d. h. mag der Hebel E, wie eben erwähnt, während des Durchtrittes des Bogens d*-d⁶ durch die Ebene w-w in seiner Arbeitsstellung gesperrt sein oder nicht, ist es zur Wiedersperrung des Hebels E in seiner normalen Stellung, wenn er in sie zurückgeführt ist, erforderlich, daß der Hebel H aus seiner normalen Stellung entfernt ist, bis der Punkt c¹ die Ebene w-w passiert hat, so daß nach der Rückkehr der Nase k in ihre normale Stellung der Ansatz K im Bedarfsfalle diese Rückkehr ermöglicht und in jedem Falle darauf bereit ist, seine normale Eingriffstellung mit der Nase einzunehmen.

Zu diesem Zwecke ist der Halbmesser des Daumens D von einem Höchstwert an der Stelle d⁶ bis zu einem Mindestwert an der Stelle <f⁶, welche ungefähr dieselbe Winkellage wie der Punkt c⁴ hat, bei dem der kleinste Halbmesser des Daumens C endet, verringert. Von dem Punkte⁸ vorwärts bis zum Punkt rf¹ no wächst der Halbmesser des Daumens D wieder bis zu einem Höchstwert, jedoch in viel geringerem Maße als der Halbmesser des Daumens C auf der Strecke c*c^l, damit die Nase k , des Hebels E in ihre normale Stellung zurückgeführt ist, bevor der Ansatz A* wieder mit der Nase k in Eingriff kommen kann, um den Hebel E in der Stellung zu sperren, in welche er durch den Daumen C gebracht ist.

Der Kreislauf der Daumen C und D ist jetzt vollendet, so daß alle Glieder wieder die normalen Stellungen einnehmen und in diesen

verharren, bis der Hebel L wieder den Sperrhcbel H ausschwingt.

Bei der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 ist der Hebel A unmittelbar an der in End-S ansicht dargestellten Stange N befestigt, welche um dieselbe Achse α wie der Hebel A schwingt. Die Stange N und der Hebel A befinden sich für gewöhnlich in der Mittelstellung der Fig. 3 und können um gleiche Beträge abwechselnd

to je nach Bedarf nach beiden Seiten hin ausgeschwungen werden. Da die oben geschilderte Steuerung den Hebel A nur in einer Richtung aus seiner normalen Stellung bewegen kann, ist bei der vorliegenden Ausführungs form ein zweiter Haupthebel E* angeordnet, der dem ersten Haupthebel E entspricht, den Hebel A jedoch in entgegengesetzter Richtung ausschwingt und mit diesem unabhängig von dem Hebel E verbunden ist.

Ein dem Hebel H ähnlicher Sperrhebel H* wirkt mit dem Hebel £* zusammen. Ein zusätzlicher Arm L* des Handhebels M und der Arm L kommen abwechselnd mit dem Hebel H* bzw. H in Engriff.

Ein einziger Daumensatz C₁ D dient zur Steuerung beider Hebelgruppen. Die Berührungspunkte der Rolle c* und d* mit den Daumen C und D sind den Berührungspunkten der Rollen c und d mit denselben Daumen möglichst diametral gegenüber angeordnet, so daß die Bewegungen der Hebel E* und H* durch den Durchtritt der verschiedenen Punkte c¹, c² usw. und d¹, d² usw. durch die feste Ebene ie-w wie vorher bestimmt werden, jedoch gegenüber denjenigen Bewegungen der Hebel/: und H um 180° versetzt sind, welche dann erfolgen, wenn dieselben Punkte durch die Ebene w-w hindurchtreten.

Der Hebelarm M nimmt für gewöhnlich die Mittelstellung der Fig. 3 ein, in welcher die Sperrhebel H und H* nicht aus der normalen Stellung bewegt sind. Durch das Ausschwingen des Armes M aus seiner Mittelstellung nach der einen oder anderen Seite wird der Haupthebel E oder derjenige E* freigegeben. Die Feder /, der Anschlag j, der Ansatz K, die Nase U und die Zapfen- und Schlitzverbindung m zwischen den Hebeln H und L sind auch bei der zweiten Hebelgruppe E*, H* und L* vorhanden, die Schlitze m und m* sind hinreichend lang, damit entweder der Sperrhcbel H oder derjenige H* aus seiner normalen Stellung ohne Beeinflussung des anderen ausgeschwungen werden kann, je nachdem der Arm M des Handhebels nach der einen oder anderen Richtung hin aus seiner Mittelstellung entfernt wird.

Da die Haupthebel E₁E* sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen, so können die Lenker F und F*, welche die genannten Hebel mit dem Hebel A verbinden und sich in entgegengesetzter Richtung bewegen, durch eine einzige Spannfeder G miteinander gekuppelt werden. Damit einer der Lenker F, F* bewegt wird, während der andere in seiner nor- malen Stellung verharrt, muß zwischen d3m Hebel A und jedem der Lenker F, F* eine Zapfen- und Schlitzverbindung o. dgl. vorgesehen werden, damit der Hebel A durch einen der Lenker bewegt werden kann, ohne daß der andere Lenker diese Bewegung stört.

Bei der dargestellten Anordnung, bei welcher der Hebel A in einer zwischen den parallelen Schwingebenen der Lenker F, F* liegenden Ebene schwingt, sitzen an dem Hebei A auf seinen entgegengesetzten Seiten Zapfen 0, welche in derselben Achse liegen und in Längsschlitzc p bzw. p* der entsprechenden Lenker eintreten.

Die Schlitze p, p* sind gleich lang, erstrecken sich jedoch in entgegengesetzten Richtungen von der gemeinsamen Achse der Zapfen 0 aus. Jeder Lenker vollführt bei seinem Arbeitshub zuerst eine Leerbewegung, bis da§ Ende seines Schlitzes, welches für gewöhnlich von dem Zapfen entfernt ist, gegen diesen stößt. Darauf werden Zapfen und Hebel zusammen mit dem Lenker bewegt, bis der andere Zapfen das entferntere Ende des entsprechenden Schlitzes erreicht. Damit der Hebel A um einen gegebenen Betrag in jeder Richtung aus seiner Mittelstellung herausbewegt werden kann, muß der Unterschied zwischen dem größten und kleinsten Halbmesser des Hauptdaumens C doppelt so groß sein, wie wenn eine gleich große Bewegung aus seiner normalen Stellung nur in der einen Richtung erforderlich wäre. .

In jedem Falle ist ersichtlich, daß, gleichgültig, wann und wie der Hebel M von Hand bewegt wird, die Sperrhebel H, H* nicht aus' ihrer normalen Stellung bewegt werden können, bis zum geeigneten Augenblick gegenüber dem, in welchem der Haupthebel E oder E* bewegt werden kann, und daß beide Haupthebel E, E* nicht gleichzeitig in Wirkung treten können.

Die Daumen C, D beider Ausführungsformen sind für Getriebe bestimmt, welche mit hoher Geschwindigkeit umlaufen, so daß die Krümmungsänderungen jedes Daumens verhältnismäßig allmählich vor sich gehen müssen, um Stöße zu vermeiden. Bei verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit können die Krümmungs-· änderungen vom kleinsten bis zum größten Halbmesser und umgekehrt vorteilhafter plötzlich erfolgen, um die Präzision der Bewegungsübertragung zwischen den Umdrehungen der Welle B und den Schwingungen des Hebels A zu erhöhen. Die entsprechenden Längen der verschiedenen Bogen der betreffenden Daumen können ebenfalls entsprechend den Erforder-

nissen des besonderen zu steuernden Getriebes verändert werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ■ i. Vorrichtung zur Umwandlung einer ■ Umlauf- in eine Schwingbewegung, bestehend aus einer umlaufenden Daumenoder Exzenterscheibe, mit der ein mit dem schwingenden Glied gekuppelter Hebel ■', federnd im Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit der Daumenoder Exzenterscheibe (C) ein Sperrdaumen (D) umläuft, der einen für gewöhnlich den Haupthebel (E) von dem Hauptdaumen abhebenden Sperrhebel (H) steuert, während der Sperrhebel (H) selbst mittels eines Handhebels (M) ausschwingbar ist, um die Freigabe des Haupthebels (E) aus seiner normalen Stellung zu ermöglichen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegen den Hauptdaumen (C) federnde Hebel (E, E*) unabhängig voneinander mit dem schwingenden Glied gekuppelt sind und je einen Sperrhebel (H, H*) besitzen, die beide durch einen zweiarmigen Handhebel (M) wechselseitig schwingbar sind, je nachdem.' der eine oder andere Hebel (E, E*) ent-* _: kuppelt werden soll. .

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.