DE341053C

DE341053C - UEbersetzungsgetriebe

Info

Publication number: DE341053C
Application number: DE1920341053D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-08-27
Filing date: 1920-08-27
Publication date: 1921-09-22
Also published as: GB153982A

Description

Übersetzungsgetriebe. Die Erfindung bezieht sich auf ein übersetzungsgetriebe zur Übersetzung einer raschen Umdrehungsgeschwindigkeit in eine langsame. Gemäß der Erfindung sind relative, gegeneinander umlaufende Körper vorge-. sehen, von denen der eine eine Anzahl von Kolben trägt, welche durch eine Kurvenscheibe oder durch .einen Exzenter o. dgl. hin und her bewegt werden und welche mit geneigten Flächen oder Rollen an dem zahnartig ausgebildeten Umfang eines zweiten umlaufenden Teiles zusammenwirken.
Infolge der hin und her gehenden Bewegung der Kolben, die bei jedem Umlauf des treibenden Teiles, d. i. desjenigen Teiles, welcher von der Kraftquelle angetrieben wird, einmal erfolgt, bewegt sich der getriebene Teil, d. i. derjenige, von dem aus die treibende Kraft weitergeleitet wird, um eine Entfernung entsprechend eines oder mehrerer Zähne.
Man kann die Exzenter- oder Kurvenscheiben auf einer durch ihre Mitte hindurchgehenden Welle anordnen. Die Kolben werden dann radial zu dieser Welle in einer Haltevorrichtung oder einem zylindrischen Körper gelagert. Die Enden der Kolben besitzen die Form von Zähnen und greifen in einen äußeren Zahnring ein, welcher an dem Innenumfang des getriebenen Teiles angeordnet -ist. Die Wirkung ist dann so, daß beim Umlauf der treibenden Welle die auf ihr befindlichen Kurven- oder Exzenterscheiben die Kolben nach außen in die Zähne des äußeren Zahnringes hineindrücken. Hierbei wird entweder dieser Zahnring oder das d:e Kolben tragende Gehäuse vorwärts oder rückwärts in -Umdrehung versetzt, entsprechend der Anzahl der Kolben zu der Zähnezahl. Wenn die Zahl der Zähne größer ist als die der Kolben, dreht sich der äußere Zahnring in der gleichen Richtung mit der mittleren Welle, und das umgekehrte ist der Fall, wenn die Zähnezahl kleiner ist als die Zahl der Kolben. Die Krümmung der Kurvenscheibe oder Exzenters muß hinreichend groß sein, um die Kolben ganz aus den Zähnen des mittleren Teiles herauszuziehen, wenn die Kolben ihre Rückwärtsbewegung ausführen.
Man kann natürlich den ganzen Vorgang umkehren, wenn man die Kurven oder Exzenter an dem äußeren Ring anbringt und die Kolben nach innen in eine Reihe von Zähnen hineindrückt, welche auf der mittleren Welle angeordnet.sind, um hierdurch die Welle in Umdrehung zu versetzen.
Bildet man die Verzahnung so aus, d'aß die Zähne breit genug sind, um zwai Sätze von Kolben aufzunehmen, und verwendet man dann zwei Kurvenscheiben oder Exzenter, die entgegengesetzt aufgekeilt sind, so werden die radialen Kräfte auf die mittlere Welle ausgeglichen, weil die Kraftwirkung der beiden Sätze von Kolben stets gleich groß und entgegengesetzt gerichtet- ist. Die dem äußeren oder getriebenen Ring erteilte Bewegung ist eine ununterbrochene, da jeder Kolben die gleiche Arbeit leistet und ein zweiter bereits in Tätigkeit tritt, bevor der erste seine Arbeit beendet hat.
Die Kolben können auch in der Längsrichtung, d. h. parallel zur Achse der umlaufenden Teile, angeordnet sein, es wird dann eine Kurvenscheibe mit gekrümmter Stirnfläche für die Hin- und Herbewegung der Kolben benutzt, und die Enden der Kolben wirken dann auf geneigte Flächen ein, welche zahnartig an der Stirnseite des zweiten umlaufenden Teiles angeordnet sind.
Die Zeichnungen zeigen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung.
In Fig. i ist ein Querschnitt durch die Achse der ersten Ausführungsform eines Übersetzungsgetriebes gezeigt, welches zwei Sätze von Exzenterkolben und Zahnringen besitzt, während _ Fig. 2 ein Schnitt durch Fig. i ist.
In diesen beiden Figuren bezeichnet a die treibende Welle, auf welche zwei einander, gegenüberliegende Exzenter c und d aufgekeilt sind. Diese beiden Exzenter bewegen die Kolben e und f hin und her, und zwar mit Hilfe von Zapfen e1 und f l, welche in Nuten der Exzenter entlanggleiten. Die Kolben e und f bewegen sich in radialen Bohrungen in dem zylindrischen Ansatz b1 der Welle b. Zwei mit zahnartigen Einschnitten versehene Ringe g und lt sind an den Gehäuseteilen i, il befestigt. Der Gehäuseteil i ist mit .dem Ständer i= aus einem Stück hergestellt und kann durch diesen an einem beliebigen festen Punkte befestigt werden. In diesem Ständer ist ein Lager i3 für die Welle b vorgesehen, und in dem Gehäusedeckel il ist ein Lager für die Büchse b'= angeordnet. Letztere sitzt all einen; Flarsch b3, der an dem offenen Ende des zylindrischen, die Kolben tragenden Kö rpers b1 befestigt ist. In der Büchse b= ist ein Leger aal für die Welle n vorgesehen, und am Ende der Welle b ist ein Lager a' für den Endzapfen üer Welle a angeordnet. Der Deckel il wird in dem Gehäuse i mittels Schrauben oder Bolzen befestigt.
Die Arbeitsweise ist so, daß die Kolben e und f mit Hilfe der Exzenter c und d beim Umlaufen der Welle a hin und her bewegt werden. Hierbei kommen die zugeschärften Enden der Kolben in Elirgriff mit den schrä-,gen Seiten der zahnartigen Aussparungen in den Ringen g und lt und veranlassen infolgedessen eire Umdrehung dieser Pinge, ihres zylindrischen Trägers b1 und der mittleren Welle b. In Fig: g ist eine Anwendung des Übersetzungsgetriebes auf eine durch eine Kette betriebene Hebevorrichtung dargestellt. Das Exzenter c ist auf die Welle a aufgekeilt, auf welcher auch eine mit einer Nut versehene Scheibe sitzt, dile durch die Bedienungskette g1 in Umdrehung versetzt werden kann. Der gezahnte Ring g ist durch Keile an dem Gehäuse i befestigt, welches einen Aufhängehaken i3 besitzt. Die Lastkette b-' kann auf eine genutete Scherbe oder Trommel aufgewunden werden, welche an dem die Kolben tragenden Zylinder b1 befestigt ist.
In Fig. 4., 5 und 6 sind Seiten- und Endansichten und ein Grundriß einer Schere dargestellt, welche mit den in Frage stehenden Übersetzungsgetrüeben ausgerüstet ist. Das untere Scheren@,erkzeug i ist an dem Ständer i= der Maschine befestigt.
In dem Ständer ist die Welle a gelagert, welche das Exzenter c trägt. Das andere bewegliche Scherenwerkzeug k ist an dem Teid g befestigt, welches die zahnartigen Einschnitte besitzt und drehbar in dem Ständer i'= gelagert ist. Ein Deckel a,-:I wird mittels Schraube g' an dem Teil g gehalten. Der Deckel besitzt in seiner Mitte eine Büchse g3, welche ein Lager für die `Felle a bildet. Der Kolbenträger f ist an dem Ständer i' befestigt.
Die Welle a wird unter Einschaltung eines beliebigen Umkehrgetriebes in Umdrehung versetzt. Mit der Welle a läuft auch das Exzenter c um und treibt die Kolben e radial durch den feststehenden Träger f gegen d-ie Aussparungen in g nach außen und überträgt dadurch die Bewegung auf das obere Scherenwerkzeug h und bewegt dieses an dem festen Werkzeug i. vorbei, Fig. 7 ist die Seitenansicht der gegeneinander beweglichen Teile eines Übersetzungsgetriebes mit zwei_-Sätzen solcher Teile. Die Kolben e der beiden Sätze legen sich gegen den äußeren Umfang der Exzenter e bzw. d und werden durch die schrägen Seitenflächen der Aussparungen mit den Exzentern in Eingriff gehalten.
Fig. 8 ist -ein Querschnitt durch eine Schraubenwinde mit einem Übersetzungsgetriebe gemäß der Erfindung.
Die die Last hebende Schraube m kann durch die Mutter za gehoben werden, welche eine Fortsetzung des Teiles g bildet, in. dem die zahnartigen Einschnitte angeordnet sind. Letztere wirken mit den Kolben zusammen. Der die Mutter n tragende Teil g ist drehbar auf dem Ständer i= der Winde angeordnet. Der Kolbenträger b ist an dem Ständer befestigt oder mit ihm aus einem Stück gebildet. Das zur Bewegung der Kolben dienende Exzenter e sitzt auf der Welle a, die drehbar in der Grundplatte der Mutter ia und auch in dem Ständer i' gelagert ist. Die Welle a ist durch ein Kegelradgetriebe o mit der in dem Ständer i= gelagerten Welle ol in Verbindung und kann durch einen Handgriff o. dgl. angetrieben werden.
Zur Betätigung ,der Winde wird das Exzenter c durch die Welle a mit Hilfe der Welle o1 .in Umdrehung versetzt. Das Exzenter treibt die Kolben e durch den Träger b hindurch radial nach außen, drückt ihre Enden gegen die Aussparungen in dem Ring g und versetzt dadurch .die Mutter u in Umdrehung. Da die Schraube na infolge ihres Eingriffes mit der Last die Umdrehung nicht mitmachen kann, bewegt sie sich achsihl und hebt die Last an.
Fig. 9 zeigt einen :Schnitt .durch eine ähnliche Anwendungsform des Übersetzungsgetriebes für eine Schienenbiegevorrichtung.
Hier ist p die U-förmige eigentliche Biegeklammer, welche einen Ständer i= bildet, auf welchem die Mutter drehbar gelagert ist. Die Schraubenvorrichtung ist die gleiche wie in Fig.8 und wird in der gleichen Weise betätigt, nur erfolgt hier die Drehung der Welle unmittelbar, nicht unter Einschaltung eines Kegelradgetriebes.
Fig. io ist ein Schnitt durch ein Übersetzungsgetriebe, -bei welchem die Kolben parallel zu -der Getriebeachse angeordnet sind, wobei die die Kolben betätigenden Daumenscheiben mit ihrer Stirnseite wirken.
Die treibende Welle a trägt eine Stirnnockenscheibe c und dreht sich in dem einen Ende eines feststehenden oder gesteuerten Gehäuses i. Der Kolbenträger b1 ist in dem Gehäuse befestigt, und -die wirksamen Enden der Kolben e sind so geformt und angeordnet, daß sie mit zahnartigen Einschnitten an der Stirnfläche eines Teiles g in Eingriff stehen, welcher an dem Ende der getriebenen Welle b angeordnet ist. Die Welle b ist an dem andern Eide des Geliä.uses i gelagert.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist ähnlich der radial angeordneten Kolben. Die treibende Welle a. setzt die Daumenplatten c in Umdrehung, und diese bewirken eine Hin- und Herbew egung der Kolben in dem Träger b1, die wirksamen Enden dieser Kolben kommen mixt den schrägen Seitenflächen der Aussparungen in dem Teile g in Eingriff und drehen diesen hierdurch mit einer der Teilung der Aussparungen entsprechenden Geschwindigkeit.
Fig. i i zeigt eine Anwendung des Übersetzungsgetriebes auf einen Elektromotor. Bei diesem Ausführungsbeispiel trägt die Welle a des Motors zwei einander gegenüber angeordnete Exzenter c, d, welche zwei .Sätze von Kolben e, f in dem Träger b1 hin und: her bewegen. Die Enden dieser Kolben stehen in Eingriff in-rt den ringförmigen Teilen g .und 'h, die an der getriebenen Tvonrnel e befestigt sind. Letztere kann sich um die Welle a drehen.
Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich, liegt das Wesen der Erfindung darin, daß das ZJbersetzungsgetriebe aus drei Hauptteilen gt-1)iidet ist, nämlich einem Teil, welcher die l#-,urvensclieibe oder Exzenterscheibe trägt, einem zweiten Teil, welcher die Kolben trägt, and einem dritten Teil, welcher einen zahnradartigen Kranz besitzt. Einer dieser Teile muß feststehen oder abgebremst werden oder eine Steuerung besitzen, während' von den beiden andern Teilen der eine der treibende Teil und der andere der getriebene Teil ist. 1n welcher Weise die Rollen auf .die drei Hauptteile verteilt werden, ist für die Erfindung gleichgültig und richtet sich, wie aus den beschriebenen Beispielen ersichtlich, nach dem Anwendungszweck.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE: i. Übersetzungsgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß es aus drei relativ zueinander beweglichen Hauptteilen besteht, von denen der eine eine Anzahl von Kolben trägt, die durch Kurvenscheiben, Exzenter o. dgl. an dem zweiten Teil hin und her bewegt werden und mit geneigten Flächen oder Rollen o. dgl., die zahnartig in dem Umfang des dritten Teiles angeordnet sind, zusammenwirken. a. Übersetzungsgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne an dem zahnartig ausgebildeten Umfang des einen Teiles mit zwei nach verschiedenen Richtungen geneigten ebenen oder gewölbten Flächen an den Enden der Kolben in Eingriff gelangen, wenn diese sich senkrecht zur Achse des Getriebes bewegen, wobei die angreifenden Enden der Kolben eine andere Teilung haben und so ausgebildet sind, daß bei ihrem Zusammenarbeiten reit den zahnartigen Gebilden eine Bewegung von dem einen Teil auf den anderen übertragen wird. 3. Übersetzungsgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß einer der drei relativ gegeneinander bewegten Teile fest angeordnet ist oder mit Mitteln zur Bremsung oder Steuerung einer Umlaufbewegung versehen ist. q.. Übersetzungsgetriebe nachAnspruch i und :2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben radial gleitend in einem ringförmig oder zvlinderförmig ausgebildeten Träger angeordnet sind, innerhalb dessen die die Kurven oder Exzenter tragende Welle konzentrisch angeordnet ist. 5. Übersetzungsgetriebe nachAnspruch r und -2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Kolben parallel zu der Achse des Getriebes angeordnet sind, wobei die antreibende Kurve nach Art einer Stirnnockenscheibe ausgebildet ist. 6. Übersetzungsgetriebe nach Anspruch i und d., dadurch gekennzeichnet, daß die Stnrnnockenscheihe an dem Ende der treibenden Welle angeordnet ist und die hin und her gehenden Kolben in einem Gehäuse gelagert sind, welches entweder nicht umläuft oder dessen Umlauf gebremst oder gesteuert werden kann, wobei die Kolben mit ihrem einen Ende mit der Stirnnockenscheibe zusammenarbeiten und mit ihrem anderen Ende in zahnartige Aussparungen an dem Ende der getriebenen Welle oder eines an ihr befestigten Teiles einfassen. 7. Übersetzungsgetriebe nach Anspruch i und 2, dadurch .gekennzeichnet, daß die Exzenter- oder Kurvenscheiben an der treibenden Welle und das die Kolben tragende Glied an der getriebenen Welle befestigt sind, wobei die V-förmigen Einschnitte in einen- ring- oder zylinder= förmigen Teil vorgesehen sind, welcher an einer geeigneten Tragvorrichtung oder einer Trommel befestigt ist, die mit einer BrenZsvorrichtung versehen ist. B. Übersetzungsgetriebe nach Anspruch i und 6, dadurch gekennzeichnet, daß entweder das mit V-förmigen Einschnitten versehene Glied oder der die Kolben tragende Teil der getriebene Teil ist, während der andere Teil an einer Stützvorrichtung befestigt ist. Übersetzungsgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sätze vcn Exzentern oder Kurven, Kolben und mit V-förmigen Einschnitten versehene Teile vorgesehen sind, wobei jedoch aüah an Stelle der beiden mit V-förmigen Einschnitten versehenen -Teile ein solcher treten kann, dessen Zähne breit genug sind, daß beide Sätze von Kolben mit ihnen in Eingriff gelangen können, wobei die Exzenter- oder Kurvenscheiben um 18o° gegeneinander versetzt werden. io. Übersetzungsgetriebe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Seite eines äußeren relativ drehbaren Teiles als Kurvenscheibe oder Exzenter ausgebildet ist und auf die äußeren Enden einer Anzahl von radial gleitenden Kolben einwirkt, die in einem zylindrischen Teil angeordnet sind und deren äußere Enden mit zahnartigen Einschnitten in der Peripherie eines anderen Teiles in Eingriff stehen, welcher , gleichachsig mit dem die Kolben tragenden Teil und innerhalb desselben angeordnet ist. i i. Durch Kettenzug betriebene Hebvorrichtung mit einer hlbersetzung gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des kurvenförmigen oder exzentrischen Teiles in dem Gehäuse gelagert ist und das durch die Antriebskette in Umdrehung zu setzende Kettenrad trägt, während die .Lastkette auf eine Kettenscheibe oder Trommel gewunden wird, welche an dem die Kolben tragenden Zylinder befestigt ist, während der Zahnring an dem Gehäuse festsitzt. 1a. Schere mit einem festen und einem beweglichen Scherenblatt und einer Übersetzung gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kolben tragende Teil an dem Ständer der Maschine befestigt und der die Kurven oder Exzenter tragende innerhalb desselben angeordnet ist und auf der treibenden Welle sitzt, während das bewegliche Scherenblatt an dem umlaufenden Teil befestigt ist, welcher die zahnartigen Einschnitte zum Eingriff für die KolbF.n trägt. 13.EineSchraubenwinde miteinemÜbersetzungsgetriebe .Zach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der exzentrische Teil von Band in Umdrehung gesetzt werden kann, und daß die die radial angeordneten Kolben tragenden Teile an dem Ständer der 'fIaschine sitzen, während der Teil, der mit den zahnartigen Einschnitten versehen ist, in dem Ständer drehbar gelagert ist und mit der Mutter für die Rehschraube verbunden oder mitihr aus einem Stück hergestellt ist. 1d.. Eine Schienenbiegevorrichtung mit U-förmigem Bügel und Schrauben und einem Übersetzungsgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzentertell von .Hand oder mit einem i Schlüssel o. dgl. in Umdrehung versetzt wird und der die radial gleitenden Kolben trägende Teil an der festen, gebogenen Klammer sitzt, während der Teil mit den zahnartigen Vertiefungen drehbar an der i Klammer angeordnet ist und mit der Mutter der Druckschraube in Verbindung steht oder mit ihr aus einem Stück besteht. 15. Ein Elektromotor mit einem- Übersetzungsgettiebe nach Anspruch i, da- i durch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Exzenter oder Kurvenscheiben auf der Motorwelle angeordnet sind und zwei Sätze von Kolben hin und her bewegen, welche radial in einem fest i: stehenden Teil des Motorgehäuses oder Ständers angeordnet sind und deren äußere Enden mit zwei Sätzen von Ein= schnitten an einem für die Kraftübertragung dienenden Teil in Eingriff kommen, welcher auf dem die Kolben tragenden Teil oder einem festen Teil des Motorgehäuses gelagert ist. 16. Übersetzungsgetriebe nach - Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben an der oberen Seite mit Zapfen versehen sind, mittels welcher sie mit exzentrischen Nuten an der Innenseite der beiden Teile einer geteilten Exzenterscheibe in Eingriff stehen. r; . Dbersetzungsgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Kolben abgerundet sind -Lind durch die Wirkung der Seitenfläche der zahnartigen Aussparungen in Anlage an die 1xzenterscheiben gehalten werden.