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Getriebe zur selbsttätigen Umwandlung einer gleichförmigen Drehung
in eine zeitweilig verlangsamte oder beschleunigte Drehbewegung. Die Erfindung bezieht
sich auf ein Getriebe zur Erreichung von Geschwindigkeitsänderungen in gewissen
Zeitabständen eines gewöhnlich mit gleichförmiger Geschwindigkeit gedrehten Teiles,
wie es von dem Erfinder bereits besonders in Verbindung mit einer Druckpresse vorgeschlagen
worden ist. Bei der ersten derartigen Anordnung war auf einer Welle ein Zahnrad
mit gleichbleibender Geschwindigkeit befestigt; außerdem war ein Zahnrad zur Veränderung
der Geschwindigkeit lose auf die Welle aufgesetzt. Die Druckzylinder wurden mittels
eines gleitenden Zahnrades abwechselnd von diesen zwei Zahnrädern angetrieben, und
zwar während gleicher Zeitspannen, so daß die Druckzylinder abwechselnd mit der
gleichen Geschwindigkeit angetrieben wurden wie die Welle -)der mit einer abweichenden
Geschwindigkeit; hierbei waren die Zeitspannen mit normaler Geschwindigkeit von
gleicher Länge wie die Zeiträume von abgeänderter Geschwindigkeit. Diese Anordnung
sollte an sich die gleichen Ergebnisse erzielen wie der Erfindungsgegenstand; ihr
Fehler lag aber hauptsächlich in der verwickelten Anordnung, und das gleitende Zahnrad
gab zu vielfachen Mißständen Anlaß, wenn , das Getriebe mit der für die Praxis nötigen
Geschwindigkeit in Verbindung mit großen Pressen umlief. Außerdem wurde das gleitende
Zahnrad sehr erheblich abgenutzt, da es unter dem Antriebsdrück gleiten mußte. Eine
ganz erhebliche Verbesserung der ersten Erfindung wurde durch eine Anordnung erreicht,
bei der das gleitende Zahnrad wegfiel. Bei dieser Anordnung wurden die Mittel zum
Antrieb. der Geschwindigkeitssteuerung zum Zweck, die Wiederkehr der Zeitspannen
mit geänderter Geschwindigkeit zu regeln, von dein getriebenen Glied angetrieben,
das mit veränderlicher Geschwindigkeit umläuft, und die Rückwärts- und Vorwärtsbewegung
der Geschwindigkeitssteuerung fand während der Zeiten statt, wo das getriebene Glied
mit gewöhnlicher, gleichbleibender Geschwindigkeit bewegt wurde.
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Bei dem Getriebe gemäß der Erfindung dagegen wird die Welle mit gleichbleibender
Geschwindigkeit dazu benutzt, um die Geschwindigkeitssteuerung zu dem Zweck zu treiben,
die Aufeinanderfolge der Zeitspannen mit veränderter Geschwindigkeit zu regeln.
Hierdurch werden eine Anzahl von Schwierigkeiten aus der Welt geschafft, die sich
im Gebrauch bei der früheren Ausbildung ergeben haben; erreicht wird die neue Übersetzungsart
durch die besonderen Mittel, die benutzt werden, um. die Geschwindigkeitssteuerung
anzutreiben. Demgemäß besteht das Hauptmerkmal- des Erfindungsgegenstandes darin,
daß die Geschwindigkeitssteuerung; die die. treibende Verbindung- zwischen der Welle
mit gleichbleibender Geschwindigkeit und dem Antriebsstück bildet, die veränderte
Geschwindigkeit in gleichen Zeitspannen erzeugt, wobei das übersetzungsverhältnis
des Getriebes zwischen der Welle mit
gleichbleibender Geschwindigkeit
und dem Antriebsstück verändert wird. Die Mittel zum aussetzenden Antrieb der Geschwindigkeitssteuerung
«=erden ebenfalls durch die Welle mit gleichbleibender Geschwindigkeit getrieben.
Der Fortschritt der neuen Anordnung besteht darin, daß eiri sehr leicht gehendes
Getriebe vorgesehen ist, bei dem die Stöße infolge der Umschältung des Getriebes,
die sich bei den früheren Anordnungen unängenehm bemerkbar machten, vermieden werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt;
es zeigen Fig. i, 2, 3 das Gesamtgetriebe von vorn, von der Seite und von oben,
Fig.4 schematisch die Anordnung einiger Getriebeteile, Fig. 5 und 6 einen Teil des
Getriebes teilweise im Schnitt, von oben gesehen, in zwei verschiedenen Stellungen,
Fig. 7 und 8 Einzelheiten in Ansicht, Fig.9 im Längsschnitt die von der Welle' mit
-gleichbleibender Geschwindigkeit getragenen Teile; Fig. io, 11, i2 zeigen die Kurvenscheibe
von der Seite und im Schnitt nach a-a, b-b (Fig. io), und Fig. 13 und 14 weitere
Einzelheiten.
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Die mit -gleichbleibender Geschwindigkeit umlaufende Welle i ist in
dem Hauptgestell gelagert. Auf dieser Welle ist das Zahnrad :2 befestigt, das durch
ein Vorgelege 3 von der Antriebswelle 4 bewegt wird. Dasselbe- Vorgelege treibt
auch die Welle 5 durch das darauf befestigte Zahnrad 6. Lose auf die Welle ,i ist
eine Antriebshülse 7 aufgesetzt (Fig.9). Die Gesamtanordnung dient dazu, die Antriebshülse
während eines Teils jeder Umdrehung mit der Geschwindigkeit der Welle i, während
des übrigen Teils der Umdrehung mit einer abweichenden Geschwindigkeit zu drehen,
wobei die Zeitspannen mit -gleichbleibender Geschwindigkeit die gleiche Dauer wie
die mit veränderter Geschwindigkeit haben. Die Antriebshülse 7 kann durch ein Vorgelege
8 (Fig. 4) irgendeine Vorrichtung treiben, beispielsweise die Zylinder einer Druckpresse.
Der Antrieb der Antriebshülse 7 von der Welle i aus wird durch folgende Anordnung
bewirkt (vgl. Fig. 5, 8) In der mit dem Zahnrad :2 starr verbundenen Scheibe 47
und in diesem Zahnrad selbst ist eine Spindel 9 drehbar gelagert, die ein Zahnrad
io trägt. Dieses steht mit einem Zahnrad i i in Eingriff, das auf einer an dem Zahnrad
2 einstellbar befestigten Platte 12 gelagert ist. Die Platte 12 kann konzentrisch
zum Rad 2 gedreht und in jeder- erforderlichen Lage durch eine Schraube 13 befestigt
werden, deren Köpf in einer Nut 14 des Zahnrades geführt wird (Fig. 9).
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Das Triebrad i i (Fig. 8) sitzt auf einem Zapfen 15 und wird auf diesem
durch eine Mutter 16 festgehalten; das Triebrad io ist ebenfalls abnehmbar an der
Spindel g, durch eine Mutter 17 befestigt.- Hierdurch ist es möglich, das Triebrad
io durch ein solches von anderem Durchmesser zu ersetzen, wobei die Lage des Triebrades
i i durch Einstellen der Platte 12 entsprechend geändert wird. Mit dem Triebrad
i i ist ein weiteres Zahnrad 46 verbunden, das mit dem Triebrad 18 an der Hülse
7 in Eingriff steht (Fig. 5). Wenn die Spindel 9 festgehalten wird, muß die Antriebshülse
7 mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht werden wie die 'GVelle i; wird dagegen
die Spindel 9 in -gleicher Richtung oder in entgegengesetzter Richtung bewegt wie
die Welle i, so wird die Antriebshülse 7 mit veränderter Geschwindigkeit entweder
schneller oder langsamer als die Welle i gedreht, je nach der Richtung, in der sie
von der Spindelg angetrieben wird. Die Spinde19-trägt ein Zahnrad i9. Die Vorrichtung
2o (Fig.6) zur Veränderung der Geschwindigkeiten, die im folgenden mit Steuerglied
bezeichnet wird, sitzt auf der in der Scheibe 47 drehbaren Spindel 54 (Fig.7). Sie
ist mit einer Zahnung versehen, die mit dem Zahnrad i9 in Eingriff steht.. Dieses
Steuerglied wird in gewissen Zeitabständen durch die in folgendem beschriebene Einrichtung
angetrieben.
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Gleitbar in dem Steuerglied sind in achsialer Richtung beweglich eine
Anzahl Taster 21' (Fig. 6) untergebracht. Die äußeren Enden dieser Taster sind mit
Eindrehungen versehen, in denen Rollen 22 zur Verminderung der Reibung angeordnet
sind. Diese Taster stehen unter dem Einfluß von Sch=aubenfedern 23, die sie in der
im oberen Teil der Fig. 6 gezeigten Weise aus der Geschwindigkeitssteuerung herauszutreiben
suchen. Eine brauchbare-Anordnung dieser Feder ist im einzelnen im unteren Teil
von Fig. 6 und 9 gezeigt. Jeder Taster ist teilweise ausgebohrt und nimmt einen
ebenfalls teilweise ausgebohrten Zapfen 24 auf; diese beiden Teile fassen eine Feder
23 zwischen sich, die demgemäß mit dem einen Ende gegen den Taster, mit dem anderen
gegen den Zapfen drückt. Die Taster 21 werden der Reihe nach dazu benutzt, um eine
aussetzende Bewegung der Geschwindigkeitssteuerung 2o in der folgenden Weise zu
erzielen: Lose auf die Welle i ist eine Kurvenscheibe 25 aufgesetzt. An ihr ist
ein Zahnrad 26 befestigt (Fig. 9)., das mit dem in dem Tei128 des Maschinengestells
drehbar gelagerten Zahnrad 27 (Fig. i) in Eingriff steht. Dieses Zahnrad--7 greift
-weiter in ein auf einer Spindel 30 sitzendes Zahnrad 29; die Spindel
30 ist in dem Rahmen 28 untergebracht uncl trägt am äußeren -.Ende das
Zahnrad
3.i. Das Zahnrad 3 1 stelzt mit dem Zahnrad 32 in Eingriff, das durch den
Zäpfen 33 an der Platte 34 befestigt ist. Diese Platte kann in derselben Weise wie
die Platte i2 durch Drehung um ihre Achse eingestellt und mittels einer Mutter 35
befestigt werden; die Platte 34 ist konzentrisch zu der Welle 5, die das in das
Zahnrad 32 eingreifende Rädchen 36 trägt. Die Zahnräder 31, 32 und 36 sind alle
wie die Zahnräder io und ii einstellbar an ihren Zapfen befestigt; so daß das Übersetzungsverhältnis
dieses Getriebes zu einem weiter unten angegebenen Z=eck abgeändert werden kann.
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Die Kurvenscheibe 25 besitzt eine spiralförmige Führungsnut 37 (Fig.
1o, 1i, i2). Auf einem Bogenstück von i8o° liegt die Nut konzentrisch zu der Welle
i (Fig. io), auf der zweiten Hälfte des Scheibenumfangs dagegen ist sie exzentrisch
ausgebildet. An das innere Ende des exzentrischen Teils der Nut schließt sich ein
im wesentlichen konzentrischer Teil 38 an, der sich über ein Bogenstück von i 8o
° erstreckt; am . äußeren Ende des konzentrischen Teils 37 ist ein exzentrischer
Teil 39 angeordnet, der sich etwa über einen Bogen von 6o' erstreckt. Die Teile
38 und 39 der Kurvenbahn dienen zur Einführung der Taster 2 1 in die Führungsnut
37 und zu ihrer Entfernung aus dieser Nut. Die Taster treten der Reihe nach in den
konzentrischen Teil 38 der Kurvenbahn. Sobald die Kurvenscheibe gedreht wird, tritt
der innen befindliche Taster 21 aus dem inneren konzentrischen Teil in den exzentrischen
Teil der Nut 37 und wird hier so geführt, daß das Steuerglied eine Viertel Umdrehung
macht. Da die Federn 23 das Bestreben haben, die Taster im Eingriff mit der Kurvenbahn
zu halten, müssen -Mittel vorgesehen sein, um die Taster rechtzeitig aus ihrer Eingriffsstellung
in der Nut herauszudrücken, nachdem jeder von ihnen der Reihe nach darin geführt
worden ist, um eine teilweise Drehung des Steuergliedes hervorzurufen. Zu diesem
Zweck ist eine Keilfläche 40 vorgesehen, die am Ende des konzentrischen Teils der
Nut 37 beginnt und von der Sohle dieser Nut nach der Oberfläche der Scheibe führt.
Sobald. -einer der Taster das äußere Ende der Kurvenbahn erreicht hat, wird er herausgedrückt.
Durch eine ähnliche Vorrichtung, die Keilfläche 4r, werden die Taster nacheinander
in ihre Eingriffsstellung mit der Führungsnut gebracht; auch diese Keilfläche führt
von der Oberfläche der Scheibe bis auf die Sohle der Nut. .
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Um zu verhindern, daß die- Taster in die Führungsnut eingreifen, wenn
sie nicht durch das Stück 38 hindurch eingeführt werden, besitzt die Sohle der ganzen
Nut seitliche Rillen 42, die den wulstig vorstehenden Rand 43 der Stirnfläche der
Taster 2 1 führen. Diese Ausbildung der Nut erstreckt sich aber nicht auf das äußere
exzentrische Endstück 39, so daß die Taster bei ihrer Führung auf der Keilfläche
41 keinen Widerstand finden. Hieraus ergibt sich, daß die Köpfe der Taster nur auf
der Keilfläche 41 in die Nut gelangen und, wenn sie die Nut verlassen haben, auf
der Oberfläche der Scheibe 25 gleiten können, ohne in die Führungsnut hineinzugeraten.
Wie bereits erwähnt, ist das innere Endstück 38 konzentrisch, das äußere Endstück
39 exzentrisch ausgebildet. Diese Anordnung ist getroffen, weil ein zweiter Taster
in das Endstück 38 eintritt, sobald der vorhergehende Taster den konzentrischen
Teil der Führungsnut 37 erreicht hat und weil ein Taster den Teil 39 durchschreitet,
während ein anderer Taster den exzentrischen Teil der Führungsnut 37 betritt. Der
gleichzeitige Eingriff zweier Taster in die Kurvenscheibe 25 ist insofern wichtig,
als er eine wirksame Verriegelung hegen jede Bewegung des Steuergliedes 2o bildet,
mit Ausnahme der ganz bestimmten, von der Scheibe 25 gesteuerten Bewegung.
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An der inneren- Seite des konzentrischen Endstücks 38 der Führungsnut
ist eine Führungsleiste 44 an einer Platte 4@ vorgesehen. Diese Leiste dient dazu,
die Führung der Taster auf der Keilfläche 4i zu sichern, auf der beim Drehen der
Scheibe 25 die Taster in die Kurvennut eingeführt werden.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende Mit jeder Umdrehung
der Kurvenscheibe 25 wird das Steuerglied 2o um ein bestimmtes Maß gedreht, im vorliegenden
Fäll um eine Viertel Umdrehung. Es ergibt sich, daß der Bogen, über den die Antriebshülse
; mit veränderter Geschwindigkeit gedreht wird, von dem Übersetzungsverhältnis des
das Steuer-Glied 2o mit der Antriebshülse 7 verbindenden Vorgeleges abhängt. Wenn
die Kurvenscheibe 25 über einen Bogen von i 8o ° auf das Steuerglied einwirkt und
über einen gleich großen Bogen keine Wirkung darauf a *"bt, muß die Länge des Bogens
von abgeusu e änderter Geschwindigkeit des Stücks 27 genau gleich sein der mit gleichbleibender
Geschwindigkeit. Ferner ergibt sich, daß, wenn die Antriebshülse auf einem Teil
jeder Umdrehung mit einer anderen Geschwindigkeit -angetrieben wird als während
des - übrigen Teils der Umdrehung, eine Umdrehung der Antriebshülse nicht übereinstimmen
kann mit einer Umdrehung der Welle i. Demgemäß muß die Umlaufzahl mit veränderlicher
Geschwindigkeit in - einem bestimmten Zeitabschnitt entweder größer oder geringer
sein als die Umdrehung der gleichmäßig umlaufenden
Welle i, je nachdem
die abgeänderte Geschwindigkeit eine Beschleunigung oder Verzögerung ist; ferner
ergibt es sich, daß die Häufigkeit der Abschnitte mit veränderter Geschwindigkeit
sich mit dem Bogenstück ändern muß, auf welchem die Veränderungen stattfinden und
demgemäß mit der Geschwindigkeit der Abänderung. Es ist daher wesentlich, daß, wenn
die Übersetzung des Getriebes zwischen dem Steuerlied 2o und der Antriebshülse 7
geändert wird, um eine Änderung des Bogens zu erlangen, auf welchem die Veränderungen
stattfinden, auch die Übersetzung des Getriebes zwischen der Kurvenscheibe 25 und
der Welle i entsprechend abgeändert wird. Zu diesem Zweck sind die Räder 31, 32,
36 abnehmbar ausgebildet und lassen sich, wie bereits oben erwähnt, derart einstellen,
daß ihre Übersetzung entsprechend den Änderungen in der Übersetzung der Räder ]o
und il abgeändert werden kann. So wie das Getriebe dargestellt ist, bewirkt es während
der Zeitspanne der Geschwindigkeitsänderung eine Verzögerung. Wenn während dieser
Zeit eine Beschleunigung erzielt werden soll, ist es nötig, eine andere Übersetzung
zwischen der Spindel 9 und der Hülse 7 einzuschalten. Dies ],rann durch die Einführung
eines Zahnrades 49 auf der Platte 12 (Fia. 13) geschehen, die zu diesem Zweck einen
Zapfen 48 trägt. Das Zahnrad 49 steht dann mit den Zahnrädern ]o und i i im Eingriff,
wodurch das Antriebsstück während des Abschnitts mit abgeänderter Geschwindigkeit
der Welle i vorauseilt. Um zu betvirken, daß das Bogenstück mit abweichender Geschwindigkeit
geändert wird, ohne allzuviel besondere Getriebeteile zu verwenden, kann eine zweite
Spindel 51 (Fig.6) in der Scheibe 47 und in dem Rad 2 untergebracht -werden, die
ein Zahnrad 52 trägt, das mit Rädchen 53 auf der Spindel 54 des Steuergliedes 2o
in Eingriff steht. Die Übersetzung zwischen den Rädern 52 und 53 ist anders, als
die zwischen dem Steuerglied und der Spindel 9, so daß, wenn dieselben Zahnräder
benutzt werden wie zwischen der Spindel 9 und