DE520417C

DE520417C - Zahnstangengetriebe zur Umsetzung einer geradlinig hin und her gehenden Bewegung in eine fortlaufende Drehbewegung

Info

Publication number: DE520417C
Application number: DER74661D
Authority: DE
Original assignee: WERNER FREIHERR VON ROTENHAN
Current assignee: WERNER FREIHERR VON ROTENHAN
Priority date: 1928-05-20
Filing date: 1928-05-20
Publication date: 1931-03-11

Description

Bübliofkeek
Bur. Ind. Eigendom

2 2 APR 1931

AUSGEGEBEN AM
II. MÄRZ 1931

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnstangengetriebe zur Umsetzung einer geradlinig hin und her gehenden Bewegung in eine fortlaufende Drehbewegung, bei dem ein auf dem halben Umfange verzahntes Ritzel abwechselnd in gegenüberliegende, miteinander fest verbundene Zahnstangen eingreift und bei dem dieser Eingriff durch einen quer durch das Ritzel verschiebbaren Zahnriegel unterstützt wird, der zum Drehrichtungswechsel umsteuerbar ist.

Während solche Riegel bisher nur während des Stillstandes des Getriebes durch Umkupplung einer Feder an dem Ritzelschaft umgesteuert wurden, wird diese Umsteuerung bei der Erfindung während des Ganges von einem ruhenden Teile aus bestätigt.

An Hand der Zeichnungen sei ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes erläutert.

Das Zahnstangengetriebe besteht aus einem Rahmen a, b, c, d (Zeichnung 3) mit zwei Zahnstangen α und b, auf den die geradlinig in der Richtung sich ändernde Kraft zum Angriff gelangt. In diesem Rahmen bewegt sich ein mit der drehbar gelagerten WeIIe^ verbundenes Halbzahnrad k, das abwechselnd mit den Zahnstangen des Rahmens kämmt. An dem Ritzel ist eine Umsteuervorrichtung angebracht, die aus dem gleichmäßig gekrümmten, im Halbzahnrad gelagerten Umsteuerriegel/, dem beweglichen Yerbindungs-

stück Ji, den beiden einseitig am Rade gelagerten Lenkern e und / und dem beweglichen Bogenstück g besteht.

Nicht mit dem Zahnrad und der Welle verbunden ist ein von außen verdrehbarer Ring / um die Welle beweglich angeordnet, der zwei sich gegenüberstehende Xocken η und c trägt.

Das auf der treibenden Zahnstange α abrollende Zahnrad macht während dieses Hubes eine halbe Drehung und muß im Umkehrpunkt des Kolbens c die eine Stange α verlassen und in die andere b einspringen, um beim nächsten Hub, der entgegengesetzt wirkt, von dieser, die zur Treibstange geworden ist, stoßlos mitgenommen zu werden. Hierzu dient der beweglich gekrümmte Umsteuerriegel i, dessen beide Enden als Zähne ausgebildet sind und dessen Länge gleich dem Zahnraddurchmesser einschließlich den Zähnen weniger einer Zahnhöhe ist. Das eine Ende dieser Umsteuerriegel verläßt die Treibstange, während das andere Ende in die Leerstange einspringt.

Bevor der Umsteuerriegel in die Zahnung der Leerstange einspringt, die in diesem Augenblick noch eine dem Zahnrad entgegengesetzte Bewegung hat, muß sein in Frage kommendes Ende bis auf den Zahngrund zu- g₀ rückgezogen sein, damit es an dem vorletzten Zahn der Zahnstange vorbei kann. In der Zeichnung 1 ist die Stellung gezeichnet, in der der Umsteuerriegel diesem Zahn ausge-

wichen ist, während er noch in den Zähnen der Treibstange der anderen Seite sitzt. Dabei steht der Lenker e fast senkrecht gegen die Welle, während der Lenker / noch von dem Nocken, ο nach außen gedrückt wird und mit seiner inneren Kante einen Teil des Kreises bildet, den die Nocken auf dem Halbzahnrade beschreiben, kurz Nockenkreis genannt. Das an dem Lenker/ beweglich befestigte ίο Ende des Bogenstückes g liegt auch mit seiner inneren Kante auf diesem Kreise. Der Lenker e hat schon den Nocken η erreicht. Zeichnung 3 stellt den Unikehrpunkt dar. Lenker e ist durch den Nocken η in den Nockenkreis gelegt, hat durch das bewegliche Kupplungsstück h den Sperriegel i in die Zahnstange α geschoben und zugleich aus der bisherigen Treibstange b gezogen. Das Bogenstück g liegt mit seinem an dem Lenker β beweglich befestigten Ende auch im Nockenkreis, während der Lenker f nunmehr fast senkrecht zur Welle steht, wobei er von dem Nocken 0 freigegeben wurde.

Wenn der Umsteuerriegel i gerade wäre, so würde er beim Einlaufen in die Leerstange die Bewegung des Halbzahnrades, die an dieser Stelle dem Rahmen entgegengesetzt ist, mitgemacht haben. Hierdurch hätte er sich von dem nach dem Umkehrungspunkt zum Treiben kommenden Zahn beträchtlich entfernt. Dieser müßte dann erst den Umsteuerriegel einholen und träfe ihn nur stoßweise. Da er aber der Drehrichtung des Zahnsegments entgegengerichtet gekrümmt ist, so bewegt er sich der Bewegung des Zahnrades entgegengesetzt und gleicht sich während des Einspringens der Bewegung der Treibstange an. Der Umsteuerriegel ist kräftig gehalten, da er bei Beginn und Ende der Hübe den Druck allein aufzunehmen hat, wohingegen während der Hübe mehrere Zähne des Zahnsegmentes zu gleicher Zeit mit der Treibstange kämmen. Um ihm auch eine lange Führung zu geben, ist er durch die Achse durchgeführt.

Zeichnung 4 stellt den Augenblick dar, in dem der Umsteuerriegel i bis zum Zahngrund an dem bisher getriebenen Ende (bei ti) durch den Nocken η vermittels des Bogenstückes g zurückgedrückt wird, um am Ende des Hubes an der Leerstange b vorbeizukommen.

Der Nocken Ji trifft jetzt den Teil des Bogenstückes g_} der noch durch den Lenker f in den Nockenkreis hereingezogen ist, und drückt diesen und den Lenker f in den Nockenkreis, während der Lenker e und der an diesem beweglich befestigte Teil des Bogenstückes g in den Nockenkreis hereingezogen werden. Hierbei wird der Umsteuerriegel i durch das bewegliche Verbindungsstück h in der Richtung von h nach / in Zeichnung 3 bewegt. Die darauffolgende Umkehrung· wird diagonal versetzt zu dem in Zeichnung 3 dargestellten Umkehrpunkt durch den Nocken 0 bewirkt, dem jetzt die Funktionen des Nockens η obliegen (Zeichnung 6).

Die Umsteuerung erfolgt durch eine Drehung des Nockenringes / und der Nocken η und 0 durch die in Zeichnung 3 schematisch gezeichnete Stange m in der Pfeilrichtung bei m um einige Grade. Hierdurch wird beim Umkehrpunkt der Lenker e nicht in den Nockenkreis gedrückt, da er den Nocken η nicht erreicht, während der Lenker f noch durch den Nocken 0 in den Nockenkreis ge- 75_ legt bleibt. Der Umsteuerriegel i (Zeichnung 2) bleibt somit mit dem dem Lenker / benachbarten Teile in der Zahnstange b, die nunmehr wiederum mit dem Zahnsegment k' treibend kämmt. Das dem Lenker e benachbarte Ende des Umsteuerriegels i ist bis auf den Zahngrund zurückgezogen. Die Bewegung des Zahnsegments k erfolgt nunmehr in einer der bisherigen Bewegung entgegengesetzten Drehung. Das Zurückdrücken des Umsteuerriegels / in der Richtung von. i ,nach h (siehe Zeichnung 5) erfolgt jetzt dadurch, daß der Nocken 0 den an dem Lenker e beweglichen befestigten Teil des Bogenstückes g in den Nockenkreis hineindrückt. Beim Einlaufen in den nunmehr folgenden Umkehrpunkt erfolgt das Einspringen des Umsteuerriegels i in die nunmehrige Leerstange durch den Lenker / vermittels des Nockens n, der, wie oben ausgeführt, um einige Grade in der Pfeilrichtung bei η (s. Zeichnung 3) der gegenwärtigen Bewegung des Zahnsegmentes k entgegengesetzt bewegt worden ist. Der Lenker e und der an diesem beweglich befestigte Teil des Bogenstückes g werden hierbei in den Nockenkreis hineingezogen, .wobei sie von dem Nocken η freigegeben werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Zahnstangengetriebe zur Umsetzung i_os einer geradlinig hin und her gellenden Bewegung in eine fortlaufende Drehbewegung, bei dem ein auf dem halben Umfange verzahntes Ritzel abwechselnd in gegenüberliegende, miteinander fest verbundene Zahnstangen eingreift und bei dem dieser Eingriff durch einen quer durch das Ritzel verschiebbaren Zahnriegel unterstützt wird, der zum Drehrichtungswechsel umsteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerung während des Ganges von einem ruhenden Teil aus erfolgt.

2. Getriebe nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß der Umsteuerungsriegel (i) von dem Lenker (Zt) eines Doppelbogenstückes (g) betätigt wird, dessen

innere Radien den äußeren Radien von Ansätzen (ii und o) eines Xockenringes entsprechen, wobei das Doppelbogenstück mit zwei Lenkern (V und /) an dem Ritzel (k) befestigt ist und seine Bewegung dadurch erhält, daß es bei seiner Drehbewegung abwechselnd auf zwei Ansätze (n und o) des ruhenden, aber verstellbaren .Yockenringes (/) aufläuft und von diesem geführt wird.

3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Umsteuerungsriegel (z) und seine Führungen in dem Ritzel nach Kreisbögen gekrümmt sind, die, von dem verzahnten Ritzelteil aus gesehen, konkav sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen