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Schaltvorrichtung. Die Erfindung bezieht sich auf Schaltvorrichtungen,
die aus einem drehbar gelagerten Teil mit einer oder mehreren als Umdrehungsflächen
gestalteten Reibungsflächen, einem zu diesem Teil konzentrisch verlegten, hin und
her beweglichen Teil sowie zwischen diesen beiden Teilen angebrachten Klemmkörpern
bestehen, welch letztere eine Kupplung der beiden erstgenannten Teile bewirken.
Zweck der Erfindung ist, eine Schaltvorrichtung solcher Gattung zu schaffen, die
ohne Totgang arbeitet und bei der die Klemmkörper zur Übertragung beliebig großer
Kräfte gebaut werden können.
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Die Erfindung kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß die Klemmkörper
aus Keilen bestehen, wobei die Reibung zwischen diesen Keilen und der Reibungsfläche
oder den Reibungsflächen des drehbaren Teiles derart bemessen ist; daß die Keile
in bezug auf diesen Teil selbstsperrend sind, während die Reibung zwischen den Keilen
und dem hin und her beweglichen Teil derart bemessen ist, daß die Keile in bezug
auf diesen Teil selbstauslösend sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Keile bei
der Bewegung des hin und her beweglichen Teiles den anderen Teil ohne jeden Totgang
mitnehmen, bei der Bewegung des hin und her gehenden Teiles in der entgegengesetzten
Richtung ohne jeden Kraftaufwand außer Wirkung gesetzt werden.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der beiliegenden
Zeichnung dargestellt.
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Fig. i stellt eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Schaltwerkes
dar, das mit Schaltvorrichtungen gemäß dieser Erfindung versehen ist.
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Fig. 2 ist ein achsialer Schnitt durch vier auf derselben Welle angeordnete
einzelne Schaltvorrichtungen gemäß der Erfindung. Die zwei rechten Vorrichtungen
sind im Schnitt nach der Linie A-B-F-E in Fig. i und die zwei linken Vorrichtungen
sind im Schnitt nach der Linie A-B-C-D-E in Fig. i dargestellt.
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Das in Fig. i dargestellte Schaltwerk ist zur Kraftübertragung zwischen
einer Antriebswelle i und einer senkrecht dazu verlegten Welle 2 bestimmt. Auf der
letztgenannten Welle ist eine Anzahl kreisförmiger Scheiben 3 festgekeilt (gemäß
Fig. 2 sind vier solche Scheiben auf derselben Welle 2 angeordnet. Auf jeder Seite
jeder solchen Scheibe 3 ist auf der Welle? eine Scheibe ¢ drehbar gelagert.
Die beiden Scheiben q., die eine Scheibe 3 umgeben, tragen ein Querstück 5. Letzteres
ist auf seiner der Scheibe 3 zugekehrten Seite mit zwei derart in bezug auf die
Welle 2 konzentrischen Flächen 61 und 62 versehen, daß ein nach außen sich erweiterter
Zwischenraum zwischen jeder dieser Flächen und dem Umfang der Scheibe 3 entsteht.
In jedem von diesen Zwischenraum.
en ist ein keilförmiger Körper
71, 7= zerlegt, der derart nach dem betreffenden Zwischenraum gestaltet ist, daß
er den innersten Teil dieses Zwischenraumes erfüllt. Der Keil 71
bzw. 7' soll
derart angeordnet werden, daß er bei der Bewegung des Querstückes 5 gegen den Rücken
des Keiles zwischen der Fläche 61 bzw. 6= und dem Umfang der Scheibe festgeklemmt
wird, während er bei der Bewegung des Querstückes 5 gegen die Spitze des Keiles
ohne jeden Kraftaufwand ausgerückt wird.
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Voraussetzung hierfür ist, daß die Reibung zwischen dem Keil und .dem
Umfang der Scheibe 3 derart gewählt ist, daß der Reibungswinkel größer als der Keilwinkel
ist, während die Reibung zwischen dem Keil und der Fläche 61 bzw. 6' derart gewählt
werden muß, daß der Reibungswinkel kleiner als der Keilwinkel ist.
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In der dargestellten Ausführungsform ist diese Bedingung dadurch erfüllt
worden, daß der Umfang der Scheibe 3 und die damit zusammenwirkende Fläche des Keiles
71 bzw. 7I ineinandergreifende Keilnuten bzw. Keilrippen besitzen, wie in dem linken
Teil von Fig. 2 dargestellt ist, während die Fläche 61 bzw. 62 und die damit zusammenwirkende
Fläche des Keiles glatt ausgeführt und gut geschmiert sind. Jeder Keil 71
bzw. 7' ist durch .eine Feder 81 bzw. 8' belastet, die zwischen dem Rücken
des Keiles und einem Absatz 91 bzw. g' desQuerstückes 5 eingesetzt ist. Diese Feder
ist bestrebt, den Keil in .den innersten Teil .des betreffenden Zwischenraumes zwischen
dem Querstück 5 und der Scheibe 3 hineinzupressen und dadurch den Keil reit dien
Reibungsfächen dieser Teile in Berührung zu halten.
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In der dargestellten Ausführungsform wirken .die beiden Keile 71,
7' für je eine Umdrehungsrichtung. Sie sind deshalb in den in entgegengesetzten
Richtungensich verjüngenden Zwischenräumen zwischen dem Querstück 5 und der Scheibe
3 entgegengesetzt angeordnet.
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. In den Scheiben q. bzw. in dem Querstück 5 ist eine Daumenscheibe
io gelagert, die von außen her betätig t werden kann und mittels welcher der eine
oderandere Keil derart nach außen verschoben werden kann, daß er außer Eingriff
mit der. Fläche 6z bzw. 6= 1COmmt.
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Die Querstücke 5 sind durch Lenkstangen i :i mit Vorsprüngen i2 einer
auf der Antriebswslle i angeordneten Hubscheibe 13 verbunden. Die Vorsprünge 12
sind auf dem gleichen gegenseitigen Winkelabstand -verlegt. Die Seheibe 13 ist in
bekannter Weise auf einem scheibenförmigen Körper =4. .gelagert, der seinerseits
auf einem auf der Welle z festgekeilten Körper gelagert ist, der :einen Teil eines
Zylinders mit senkrecht zur Welle i verlegter Welle bildet, und der auf seiner Mantelfläche
mit in der Umfangsrichtung verlaufenden Flanschen versehen ist, die in entsprechende
Nuten des scheibenförmigen Körpers 1q. eingreifen. Hierdurch wird der Körper z¢
in der Umdrehung der Welle i mitgenommen, während er jedoch um den Körper 15 in
eine zur Welle i mehr oder weniger geneigte Lage gedreht werden kann. Diese Drehung
erfolgt durch Längsverschiebung einer mit der Scheibe 1q. verbundenen Lenkstange
17 mit Hilfe einer nicht dargestellten Vorrichtung.
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Wenn die Welle i in Umdrehung ist, rotiert somit auch der Körper 1q..
Durch Einstellung des Körpers 14 in eine finit Bezug auf die Welle i mehr oder weniger
geneigte Lage wird der Scheibe i3 eine Kippbewegung in achsialer Richtung beigebracht,
indem die Vorsprünge 1.2 nacheinander zwischen durch die Neigung der Scheibe 1q.'bestimmten
Endlagen passieren. Durch die Lenkstangen i i wird diese Bewegung- auf die Querstücke
5 übertragen, die dadurch in eine Schwingung versetzt werden, und zwar mit einer
gegenseitigen Phasenverschiebung, die dem Winkelabstand zwischen den Vorsprüngen
12 entspricht. Wenn ein Querstück 5 anfängt, sich in der durch den Pfeil i in Fig.
i angegebenen Richtüng zu drehen, und die Daumenscheibe io derart :eingestellt ist,
daß der Keil 7' außer Berührung mit der Fläche 6' gehalten ist, wie in Fig. i dargestellt
ist, so wird der Keil 71, der bereits durch die Wirkung der Feder 8-1
mit
-mäßigem Druck zwischen der Fläche 61 und dem Umfang,der Scheibe 3 festgeklemxut
ist, zwischen diesen beiden Flächen wirksam festgeklemmt, so daß .die Scheibe 3
in der Bewegung des Querstückes unmittelbar mitgenommen wird. Wenn das Querstück
umkehrt, hört der Eingriff zwischen der Fläche 61 und dem Keil zufolge der oben
angegebenen Wahl der Reibungsverhältnisse sofort auf, so daß der Keil lose auf -dem
Umfang der Scheibe 3 liegt und deshalb auf ihr gleiten kann, während das Querstück
zurückgeht. Die Scheibe 3 wird deshalb nur in der Pfeilrichtung i bewegt. Durch
Verwendung mehrerer, wie z. B. vier Schaltvorrichtungen auf derselben Welle kann
eine gleichförmige Umdrehung dieser Welle erreicht werden.
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Soll die Welle :2 in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden,
so wird die Daumenscheibe io derart gedreht; daß der Keil 71 außer Berührung mit
der Fläche9 gebracht wird. Gleichzeitig hört der Eingriff zwischen der Daumenscheibe
und dem Keil.7=auf, wobei letzterer durch die Feder ,82 mit der Fläche 6' in Eingriff
gebracht wixd. Der i Keil 7' wird deshalb bei -der Bewegung :des Querstückes entgegengesetzt
zur Richtung des
Pfeiles i die Scheibe 3 mitnehmen, während er bei
der Bewegung des Querstückes in der Pfeilrichtung auf der Scheibe 3 lose gleitet.
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Abänderungen in bezug auf die Ausführung der Schaltvorrichtung können
ohne Abweichung vom Wesen der Erfindung ausgeführt werden. Beispielsweise kann die
erforderliche große Reibung zwischen den Keilen und der Scheibe 3 etwa durch Anbringung
eines Überzuges mit hohem Reibungskoeffizienten auf den zusammenwirkenden -Flächen
der Keile und der Scheibe 3 erreicht werden. Ferner können die Querstücke 5 auf
einander diametral gegenüberliegenden Seiten der Scheibe 3 angeordnet werden, wodurch
der Druck auf die Welle .2, wesentlich aufgehoben wird.