DE2901087A1

DE2901087A1 - Radgetriebe

Info

Publication number: DE2901087A1
Application number: DE19792901087
Authority: DE
Inventors: Giovanni Santoro
Original assignee: Werbetronic AG
Current assignee: Werbetronic AG
Priority date: 1978-01-16
Filing date: 1979-01-12
Publication date: 1979-07-19
Also published as: GB2016645A; JPS54151766A; ES476803A1; IT7847642A0; FR2414663A1; IT1101939B; FR2414663B3

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Radgetriebe mit selbsttätiger Umschaltung von einem Abtriebsrad auf ein anderes bei Umkehrung der Antriebsrichtung.

Bei einem derartigen Radgetriebe ist das Rad, das bei Umkehrung der Antriebsrichtung, z.B. der Drehrichtung eines Antriebsrades die Antriebskraft selbsttätig auf ein erstes bzw. auf ein zweites Abtriebsrad überträgt, auf einer Lasche angeordnet, die zwischen ei-ner ersten Eingriffs teilung des Rades mit dem ersten Abtriebsrad und einer zweiten Eingriffstellung mit dem zweiten Abtriebsrad verschwenkbar ist.

Die bewegliche bzw. verschwenkbare Lasche verbleibt in einer der beiden Stellungen, solange das Antriebsrad sich in derselben Richtung dreht.Sie schwenkt automatisch in die zweite Stellung, sobald die Drehrichtung des Antriebsrades umgekehrt wird. Dabei steht das auf der Lasche angebrachte Rad im ersten Falle, d.h. bei der einen Drehrichtung des Antriebsrades mit dem ersten Abtriebsrad im Eingriff und überträgt auf dieses die Antriebskraft. Bei entgegengesetzter Drehrichtung des Antriebsrades steht dagegen das genannte Rad mit dem zweiten Abtriebsrad im Eingriff und überträgt folglich auf letzteres die Antriebskraft.

Das Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Radgetriebes ist groß. Es kann bei jeder Maschine Verwendung finden, z.B. bei Spielwaren, Werkzeugmaschinen, usw., wo es erwünscht ist, einmal das eine und einmal das andere Abtriebsrad anzutreiben. Insbesondere wird das erfindungsgemäße Getriebe bei Tonbandgeräten verwendetj und zwar

] auch bei solchen mit "Autoreserve", bei denen neben der Umschaltung der Laufrichtung des Bandes auch die Notwendigkeit besteht, die Antriebskraft auf verschiedene Abtriebsrädfir zu übertrager.. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein ridgetriebe zu schaffen, mittels dem sich auf einfache Weise nur durch Umkehrung der Antriebsrichtung eine selbsttätige Umschaltung von einem Abtriebsrad auf ein anderes erzielen läßt«

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Das Radgetriebe gemäß der Erfindung kann eine beliebige

b^w=, wesentlich Anzahl von Rädern aufweisen. Notwendig/zur Lösung der gestellten Aufgabe sind jedoch nur das Antriebsrad und das mit der beweglichen Lasche zusammenwirkende Rad. Vorzugsweise ist das Radgetriebe als Zahnradgetriebe ausgebildet.

V/eitere vorteilhafte Merkmale des erfindungsgemäßen Getriebes sind in den Unteransprüchen sowie in der folgenden Beschreibung bevorzugter, in den anliegenden Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, bei denen jeweils zwischen dem Antriebsrad und dem mit der beweglichen Lasche zusammenwirkenden Rad zwei ZwischenräJer angeordnet sind. Die Zwischenräder sind jedoch nicht erfindungsnotwendig.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Zahnradgetriebes, bei dem das am freien Ende der beweglichen Lasche drehbar gelagerte Zahnrad mit dem einen Abtriebsrad in

Eingriff steht bzw. kämmt, 35

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Fig. 2 eine Ansicht ähnlich derjeni^r in Fig. 1, bei dem das am freien Ende der beweglichen Lasche drehbar gelagerte Zahnrad mit dem anderen Abtriebsrad kämmt,

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich derjenigen in Fig. 1 und 2, bei der sich die bewegliche Lasche kurz nach der Umkehrung der Drehrichtung des Antriebsrades in einer Zwischenstellung zwischen beiden Abtriebsrädern befindet,

Fig. 4 einen Querschnitt mit detaillierter Darstellung der beweglichen Lasche des Zahnradgetriebes,

Fig. 5 eine erste abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Zahnradgetriebes im Querschnitt entsprechend Fig. 4, und

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine zweite abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebil

deten Zahnradgetriebes.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Zahnradgetriebe dargestellt, das zur Übertragung der Antriebskraft vom Zahnrad 10 auf das erste Abtriebsrad 11 (Fig. 1) bzw. auf das zweite Abtriebsrad 12 (Fig. 2) dient. Dieses Zahnradgetriebe besteht im wesentlichen aus einem ersten Zahnrad 13, das über ein erstes sowie zweites Zwischenrat TR 1 und TR 2 mit dem Antriebsrad 10 in Eingriff steht, und aus einem zweiten Zahnrad 14, welches mit dem ersten Zahnrad 13 unmittelbar in Eingriff steht bzw. kämmt. Weiterhin weist das Zahnradgetriebe eine Lasche 15, die an ihren beiden Endabschnitten jeweils mit einer Bohrung 16 bzw. 18 versehen ist, sowie ein Druckelement 19 mit einem zugehörigen Haltering 20 auf. Das Zahnrad 14und die Lasche 15

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stellen zusammen eine mit der Bezugsziffer 21 bezeichnete bewegliche Halterung dar.

Das Zahnrad 13 ist um eine Achse 22 frei drehbar, die wie aus Fig. 4 deutlich erkennbar - mit der Grundplatte P fest verbunden ist. Auf der Platte P sind sämtliche dargestellten Zahnräder, mit Ausnahme des Zahnrades 14, drehbar gelagert. Die Achse 22 erstreckt sich durch die Bohrung 16 am einen Ende der Lasche 15, während sich durch die am entgegengesetzten Ende der Lasche 15 angeordnete Bohrung 18 eine kurze Achse 23 hindurcherstreckt, um die das Zahnrad 14 frei drehbar ist.

Bei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform weist das Zahnrad 13 an seiner einen Seite ein Zahnrad 13A auf, mit welchem das Zahnrad 14 kämmt (Fig. 4). Die Zahnräder 13 und 13A sind einstückig ausgebildet.

Auf die Achse 22 ist ein ringförmiges gewölbtes Federelement 19 geschoben, welches zwischen der Oberfläche der Lasche 15 und einem am Ende der Achse 22 angebrachten Haltering 20 eingespannt ist. Das Federelement 19 ist derart angeordnet, daß seine Konkavität nach unten bzw. zur Lasche 15 hin weist, so daß dessen Rand die Lasche gegen die in Fig. 4 obere Seitenfläche des mit dem Zahnrad 13 einstückig ausgebildeten Zahnrades 13A drückt.

Dabei soll beachtet werden, daß die vom Federelement 19 auf die Lasche 15 ausgeübte Kraft so groß ist, daß zwi—

™ sehen der in Fig. 4 unteren Fläche der Lasche 15 und der oberen Seitenfläche des Zahnrades 13A eine leichte Reibung entsteht. Dank dieser Reibung dreht sich die Lasche 15 über das Zahnrad 13A zusammen mit dem Zahnrad 13 so, lange, bis sie auf Widerstand fetößt. Sobald jedoch, wie

^OJ nachstehend näher erläutert wird, die Lasche 15 auf Wider-

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stand stößt, d.h. ein Hindernis eine weitere Winkel- bzw. Schwenkbewegung der Lasche 15 in Drehrichtung des Zahnrades 13A verhindert, ermöglicht die leichte Reibung eine Relativbewegung zwischen dem Zahnrad 13A und der Lasche Aus der in Fig. 1 dargestellten Antriebsanordnung geht hervor, daß eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn des antreibenden Zahnrades 10 eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn der einstückig ausgebildeten Zahnräder 13, 13A bewirkt , wobei die Lasche 15 unter Wirkung einer sie in Drehbewegung im Uhrseigersinn belastenden Kraft steht.

Eine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn der Lasche 15 ist bei der in Fig. 1 dargestellten Antriebsanordnung offensichtlich nicht möglich. Das am freien Ende der Lasche gelagerte Zahnrad 14 steht dabei mit dem Zahnrad 13A in Eingriff. Das Zahnrad 13A dreht sich "rutschkupplungsartig" bzw. "reibkupplungsartig" relativ zu der Lasche 15, so daß die Antriebskraft vom Zahnrad 13A - wie aus Fig. 1 ersichtlich - über- das Zahnrad 14 auf das Abtriebsrad übertragen wird.

Wird die DrehricMrung des Antriebsorgans umgeschaltet, dreht sich das Antriebsrad 10 im Gegenuhrzeigersinn. Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Antriebsanordnung dreht sich dann das Zahnrad 13, 13A im Uhrzeigersinn.

Die Drehbewegung des Zahnrades 13A im Uhrzeigersinn, wird, wie oben erwähnt, kraft Reibung auf die Lasche 15 übertragen 2 da bei Umkehrung der Drehrichtung des Antriebes in dar Anordnung gem. Fig. 1 diese Drehbewegung nicht behindert wird. Es ergibt sich somit eine Winkel- bzw. Schwenkbewegung der Lasche 15 im Uhrzeigersinn (Fig. 2). Durch diese wird₃ wie aus Fig. 3 ersichtlich, das Zahnrad 14 vom Abtriebsrad 11 auBer Eingriff und mit dem Abtreibsrad Ιϊΐ Eingriff gebracht; letzteres dreht sich dann im Uhrzei-

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-ιοί gersinn. Selbstverständlich endet die Schwenkbewegung der Lasche 15 in dem Moment, in dem das Zahnrad 14 mit dem Abtriebsrad 12 in Eingriff kommt. Das Zahnrad 13A dreht sich dann "reibkupplungsartig" relativ zu der Lasche 15.

Wird die Drehrichtung des Antriebes, d.h. des Antriebsrades 10 wieder umgekehrt, erfolgt eine Umsteuerung der Drehrichtung des Zahnrades 13, 13A. Diese umgesteuerte Drehrichtung wird kraft Reibung auf die Lasche 15 übertragen, wobei sie im Gegenuhrzeigersinn um die Achse 22 verschwenkt wird, so daß das Zahnrad IH vom Abtriebsrad 12 außer Eingriff und mit dem Abtriebsrad 11 erneut in Eingriff gebracht wird.

Für das In-Eingriffbringen und Außereingriffbringen des Zahnrades 14 mit bzw. von den Abtriebsrädern 11, 12 ist es wichtig, die Lage der Achse 22 zu den Abtriebsrädern so zu bestimmen, daß der Eingriff ihrer Zähne mit den Zähnen des Zahnrades IH derart erfolgt, daß weder ein "Rückstoß" noch eine zu hohe "Anziehung" entsteht, wobei unter Umständen eine leichte "Anziehung" erwünscht ist.

In Fig. 5 ist eine abgewandelte bewegliche Halterung 21' dargestellt. Bei dieser Halterung ist das Zahnrad 13' ein einfaches Rad, d.h. ohne an der Oberfläche einstückig angeformtes Zahnrad 13A. Das Zahnrad IH¹ steht mit dem Zahnrad 13' unmittelbar in Eingriff. Die weiteren Teile, d.h. die Lasche 15', die Wellen bzw. Achsen 22' und 23', das gewölbte Federelement 19' und der Haltering 20' sind mit den entsprechenden Teilen nach Fig. H identisch, so daß sich eine nähere Beschreibung derselben erübrigt. Die Wirkungsweise der Antriebsanordnung ist ebenfalls mit der Wirkungsweise nach Fig. 4 identisch,wo-bei die "Mitnahmereibung" bzw. der "Rutschkupplungseffekt" zwischen der

^oa in Fig. 5 oberen Seitenfläche des mit dem Zahnrad IH¹ im Eingriff stehenden Zahnrades 13' und der in Fig. 5 unteren Fläche der Lasche 15' stattfindet.

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Das erläuterte Zahnradgetriebe Überträgt somit je nach Drehrichtung des Antriebsrades 10 die Antriebskraft vom Antriebsrad 10 auf das Abtriebsrad 11 bzw. bei entgegengesetzter Drehrichtung des Antriebsrades 10 auf das Abtriebsrad 12.

Offensichtlich genügt es, zwischen dem Zahnrad 14 (bzw. 14') und einem der beiden Abtriebsräder ein weiteres Zahnrad einzuschalten, damit letztere sich jeweils in gleicher Richtung drehen wie das Zahnrad 14 bzw. 14'.

Die Rückstoß- bzw. die Anziehungskomponente, die zwischen der Verzahnung- der Abtriebsräder 11 und 12 und der Verzahnung des zweiten Zahnrades 14 besteht, kann dazu verwendet werden, daß zweite Zahnrad 14 entweder mit dem ersten oder mit dem zweiten Abtriebsrad H₃ 12 in Eingriff zu bringen und zwar unter Ausnutzung der Drehrichtung des jeweiligen Antriebsrades.

Zu diesem Zweck sollen/ifeWULnfefiliesser des zweiten Zahnrades 14 und die Länge der beweglichen Lasche 15 derart ausgelegt sein, daß die bewegliche Lasche 15 eine Zwischenstellung einnehmen kann, bei der die Verzahnung des zweiten Zahnrades 14 sowohl mit der Verzahnung des Abtriebsrades 11 als auch mit der Verzahnung des Abtriebsrades im teilweisen Eingriff steht.

Diese Situation ist in Fig. 6 dargestellt. Dort sind ein zweites Zahnrad 114 und eine bewegliche Lasche 115 dargestellt, dessen Durchmesser, bzw. deren Länge derart ausgelegt sind, daß die peripherische Verzahnung des Zahnrades 114 mit der Verzahnung beider Abtriebsräder 111, 112 in teilweisem Eingriff steht, wenn die bewegliche Lasche 115 die Zwischenstellung zwischen beiden Abtriebsrädern einnimmt. Bei dieser Stellung wird das Zahnrad 114 kraft

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der Rückstoß- bzw. der Anziehungskomponente zwischen den Verzahnungen und je nach seiner Drehrichtung entweder in das Abtriebsrad 111 oder aber in das Abtriebsrad 112 vollständig eingreifen. 5

Aus obiger Beschreibung geht eindeutig hervor, daß durch das Radgetriebe genieß der Erfindung die von der Erfindung gestellte Aufgabe einwandfrei und optimal gelöst ist. 10

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Bezugszeichenliste

10 - Antriebsrad ς

11 - 111 erstes Abtriebsrad

12 - 112 zweites Abtriebsrad

13 - 13' - 113 erstes Zahnrad

13A - 113Λ Zahnrad, einstückig mit 13, bzw.

1Λ - 14' - 114 zweites Zahnrad

15-15' - 115 bei-jegliche Lasche 16 - 16' Bohrung

18 - IS' Bohrung

TR 1 - erstes Zwischenrad

TR 2 - zweites Zwischenrad 15

19 - 19' - 119 Federelement

20 - 20' - 120 Haltering

21 - 21' bewegliche Halterung

22 - 22' Achse

23 - 23» - 123' Achse 20

P - P' - Grundplatte

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Leerseite

Claims

MEISSNER & BOlTE

BKEMEN

Werbetronic AG
Mauren, Lichtenstein

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. HANS MEISSNER DIPL.-rN-G. ERICH BOLTE

D 28OO BREMEN U IQ Sievogtstraße 21 Bundesrepublik Deutschland

Telefon 0421 - 14 2019 Telegramme: PATMEIS -BREMEN Telex: 246157 (meibo ei)

Unser Zeichen '^l Ihr Zeichen

Radgetriebe

Patentansprüche

(1 .J Radgetriebe mit selbsttätiger Umschaltung von einem Abtriebs rad auf ein anderes bei Umkehrung der Antriebsricht-ung, gekennzeichnet durch

a) ein mit einem Antriebsorgan verbundenes Antriebsrad 110),

b) ein erstes Abtriebsrad (11; 111),
c3 ein zweites Abtriebsrad (12; 1Γ2),

d) eine Grundplatte (T) zur Lagerung des Antriebsrades (10) sowie der Abtriebsräder (11, 12; 111,.112),

e) ein erstes mit dem Antriebsrad (10) unmittelbar oder über Zwischenräder (TR 1, TR 2) im Eingriff stehendes Rad (130 j, -das -um -eine auf der Grundplatte XP) angeordnete Acris-e T223 drehbar gelagert ist,

Eingesandte Modelte werden-nach 2 Monaten, IaIIs nldrt zurOdcgelortieft, vemiditet. Mündliche Abreden,insbesondere durch Fernsprecher bedürlen schriltllcher Betätigung.",— ^Bie^n Rechnung gestellten Kosten ilnd-mit «eciinungsdätum ohne Abzug fällig. — Bsi verspäteter Zahlung werden Bankzinsen-berechnet.

Gerichtsstand unä-Erliillungsoft Bremen,
i; «r. izmsfc-*- CTa ^pat*asse Jn ir*rrten,-Nr. J0fS855 . PoitschetfctoniD: >tambutg-359 52-202

ORIGINAL INSPECTED

] f) eine Lasche (15, 115) ₃ die an einem Ende um die Achse (22) drehbar bzw. verschwenkbar und an deren entgegengesetztem freien Ende ein zweites mit dem ersten Rad (13) im Eingriff stehendes Rad (14, 14' bzw. 114) drehbar gelagert ist, wobei

g) die Lasche (15; 115) zwischen einer ersten Stellung, bei der das zweite Rad {14, 14' bzw. 114) mit dem ersten Äbtriebsrad (11 bzw. 111) vollständig im Eingriff und von dem zweiten Abtriebsrad (12 bzw.

112) vollständig außer Eingriff steht und einer zweiten Stellung verschwenkbar ist, bei der das zweite Sad (14, 14* bzw. 114) mit dem zweiten Abtriebsrad (12 bzw. 112) vollständig im Eingriff- und von dem ersten Abtriebsrad {11 bzw. 111) vollstan-

■5 di_g außer· Eingriff steht.

2. Radgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß federnde Mittel vorhanden sind, die -die dem Rad (13) zugekehrte Fläche der Lasche (15; 115) derart gegen die der Lasche zugekehrte Seitenfläche des ersten Rades tl30 -drücken, daß zwischen diesen Flächen ein leichter Reibungskontakt entsteht, wodurch die Drehbewegung des ersten Rades il3) auf die verschwenkbare Lasche {15; 1150 solange übertragen wird, bis das zweite Rad (14, 14¹; 114) mit einem der Abtriebsräder (11, 12i 111, 112) in Eingriff gelangt,

3. Radgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rad (13) aus zwei übereinander angeord-ηeten, einstückig ausgebildeten Rädern (13, 13A) besteht, woiei das eine Rad (13) mit dem Antriebsrad (IjO) im Eingriff steht und das andere Rad (13A) mit leichter Reibung an der beweglichen bzw. verschwenkbaren Lasche (15; 115) anliegt sowie mit dem zweiten Rad (14, 14¹; 114) im Eingriff steht.

4. Radgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Mittel aur einem gewölbten Ring (19) bestehen, der oberhalb der Lasche (15; 115) an der mit der Grundplatte (P) fest verbundenen Achse (22) angebracht ist und der sich an einem an der Achse (2 2) angeordneten Haltering (20) abstützt.

5. Radgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (10), das erste Rad (13, 13A), das zweite Rad (14, 14^r; 114) und beide AbtriebsrMder (11, 12; 111, 11?) Zahnräder sind.

6. Radgetriebe nach Anspruch 5, dadurch κβϊ'.(?ηι.zeichnet, daß die Lage der mit der Grundplatte (P) fest verbundenen Achse (22) zu den Abtriebsr^dorri Cl, 12), ~owie die Zähne der letzteren und des zweiten Zahnrades derart gewählt sind, daß beim Ineinandergreifen der entsprechenden Zähne weder ein "Rückstoß" bzw. eine "Abstoßung" noch eine zu hohe "Anziehung" zwischen den Abtriebsrädern und dem zweiten Zahnrad (IU, IU') entsteht.

7. Radgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Achse (22), die Länge der Lasche (115) und der Durchmesser des zweiten Zahnrades (114) derart gewählt sind, daß eine Zwischenstellung der Lasche (115) erzielbar ist, bei der die Verzahnung des zweiten Zahnrades (114) mit den Verzahnungen beider Abtriebsräder (111, 112) in teilweisem Eingriff steht, so daß aufgrund des Rückstoßes bzw. der Anziehung und des Arbeitswinkels zwischen den Verzahnungen sowie je nach Drehrichtung des Antriebsrades ClO) das zweite Zahnrad (114.) aus dieser Zwischen&tellung entweder in eine Arbeitsstellung bringbar ist, bei der es mit dem ersten Abtriebsrad (111) vollständig, im Eingriff

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und vom zweiten Abtriebsrad (112) vollständig außer Eingriff steht, oder in eine zweite Arbeitsstellung bringbar ist, bei der es mit dem zweiten Abtriebsrad (112) vollständig im Eingriff und vom ersten Abtriebsrad (111) vollständig außer Eingriff steht.

10 Anmelderin: Für die Anmelderin:

Werbetronic AG Meissner ?i Bolte

Mauren, !,ichtenstein Patentanwälte

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