DE546880C - Triebwerk, bei dem eine Laengsbewegung eines Maschinenteiles durch Abrollen eines mit Antrieb versehenen Zahnrades an einer feststehenden Zahnstange erfolgt - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Triebwerke, bei denen eine Längsbewegung eines Maschinenteiles durch Abrollen eines mit Antrieb versehenen Zahnrades an einer feststehenden Zahn-S stange erfolgt.

Die Erfindung besteht darin, daß die Ein- und Ausrückung des Antriebes bzw. dessen Kupplung durch eine zweite parallele Zahnstange über ein zum treibenden Zahnrad gleichachsiges Zahnrad von abweichendem Durchmesser erfolgt.

Die Erfindung kann Verwendung finden zur Bewegung von Werkzeug- oder Werkstückträgern von Arbeitsmaschinen, wie Polier-, Schleif-, Hobelmaschinen o. dgl. Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι eine Ansicht der Steuerung mit Reibkupplung für Vor- und Rückwärtsgang der Maschine,

Abb. 2 die Anordnung einer Schraubenfederkupplung im Schnitt,

Abb. 3 dieselbe als Zwillingskupplung ausgebildet zur Erzielung gleichberechtigter Bewegung der z. B. von Hand gesteuerten Antriebszahnstange und des Schlittens der Maschine.

In die fest gelagerte Transportzahnstange 1 greift das Zahnrad 2 ein. Dieses ist auf einer Hohlwelle 3 aufgekeilt, welche in Lagern 4 drehbar gelagert ist. Diese Lager 4 befinden sich an dem Schlitten oder Wagen der Maschine, welche eine vor- bzw. rückläufige Verschiebebewegung ausführen soll. Auf der Hohlwelle 3 sind die als Reibscheiben ausgebildeten Stirnräder 5 und 6 lose gelagert, die so angetrieben werden, daß das eine rechtsherum, das andere linksherum läuft. Auf der Hohlwelle 3 ist weiterhin axial verschiebbar, aber gegen Drehung gesichert, zwischen die Stirnräder 5 und 6 eine Kupplungsmuffe 7 gelagert. Die axiale Verschiebung der Kupplungsmuffe 7 wird durch die Gewindespindel 8 bewirkt, die in einem entsprechenden Gewinde der Hohlwelle 3 drehbar ist. Die Gewindespindel 8 trägt aufgefedert das Stirnrad 9, das in die bewegliche oder Steuerzahnstange 10 eingreift. Wird nun ' bei stillstehendem Schlitten, aber sich drehenden Stirnrädern 5 und 6, die Steuerzahnstange 10 in der einen oder andern Richtung bewegt, so verdreht sich die Spindel 8 in der Hohlwelle 3 und die Kupplungsmuffe wird gegen das eine oder das andre der Stirnräder 5,6 gedrückt, wodurch dann die Hohlwelle 3 mitgenommen wird. Das auf der Hohlwelle 3 aufgefederte Stirnrad 2 wälzt sich nunmehr auf der Transportzahnstange ι ab, und der Schlitten bewegt sich in der der Steuerbewegung entsprechenden Richtung. Die Bewegung des Schlittens kann sowohl gleich- als auch gegenläufig der Steuerbewegung sein. Dies hängt lediglich von dem Verhältnis der Durchmesser des Steuer- und des Transportrades ab. Ebenso wie Schlitten- und Steuerbewegung gleich- oder gegenläufig sein können, so kann auch die Richtung des auf die Steuerzahnstange ausgeübten Druckes gleich oder entgegengesetzt der Richtung deren Bewegung sein.

Wählt man die Durchmesser der Abwälzruder gleich groß, so wird der Weg der Steuerzahnstange gleich Null. Der auf dieselbe ausgeübte Druck dient dann lediglich dazu, die zur Betätigung der Kupplung erforderliche Verdrehung des Steuerzahnrades gegen den getriebenen Kupplungsteil zu bewirken und während der gewünschten Bewegung des Schlittens aufrechtzuerhalten.

ίο Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung ist eine Reibkupplung gewählt, die durch Axialverschiebung betätigt wird. Eine einfachere Konstruktion ergibt sich, wenn ein Kupplungssystem gewählt wird, bei 'dem Verdrehung unmittelbar den Kupplungsschluß herbeiführt. In Abb. 2 und 3 ist ein solches Kupplungssystem dargestellt. Es sind hier Schraubenfederkupplungen gewählt. Diese bestehen aus zwei Kupplungsbuchsen 11 und 12 von gleichem Durchmesser, über die eine Schraubenfeder 13 gelegt ist, deren innerer Durchmesser größer als der Durchmesser der Kupplüngsbuchsen ist. Die Schraubenfeder ist einerseits an der Abtriebsbuchse 12, anderseits an der Steuerscheibe 14 befestigt. Die Buchse 11 ist auf eine Welle 15 aufgekeilt, die in einer Lagerbuchse 16 gelagert ist. Auf derselben Lagerbuchse dreht sich lose die Abtriebsbuchse 12. Ebenfalls lose auf der Welle 15, zweckmäßig unter Verwendung eines Kugellagers, ist die Steuerscheibe 14 gelagert. Die Abtriebsbuchse 12 ist bei 17 als Stirnrad ausgebildet. Dieses Stirnrad greift in die feste Transportzahnstange 18 ein. Die Steuerscheibe 14 trägt ebenfalls ein Stirnrad 19, das in die Steuerzahnstange 20 eingreift. Wird nun bei sich drehender Buchse 11 die Steuerscheibe 14 durch Verschiebung der Steuerzahnstange 20 gegen die Buchse 12 verdreht, so zieht sich die Schraubenfeder 13 zusammen und stellt dadurch den Schluß der Kupplung her. Es wird also nun die Buchse 12 ebenfalls in Drehung versetzt, die durch Abrollen des Stirnrades 17 auf der Transportzahnstange 18 die gewünschte Verschiebebewegung ergibt. Der Kupplungsschluß bleibt so lange bestehen, als die Verdrehung der Steuerscheibe 14 gegen die Buchse 12 andauert, d. h. also so lange, als durch die Steuerzahnstange 20 ein Tangentialdruck auf das mit der Steuerscheibe 14 verbundene Stirnrad 19 ausgeübt wird.

Das in bezug auf das Kupplungssystem nach Abb. ι hinsichtlich des Weges und der Bewegungsrichtung der Steuerzahnstange Gesagte gilt sinngemäß auch hier. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß, wenn Druck- und Bewegungsrichtung der Steuerzahnstange gleichsinnig sein sollen, die Bewegung der letzteren gegenläufig der Schlittenbewegung wird, was dadurch bedingt ist, daß das Zusammenziehen der Schraubenfeder über der Antriebsbuchse im Sinne von deren Drehrichtung erfolgt. Wenn also bei Handsteuerung der Steuerzahnstange die Bewegung des Handgriffes und des Schlittens gleichsinnig werden sollen, so muß zwischen Handgriff und Steuerzahnstange ein die Bewegungsrichtung umkehrendes Element eingeschaltet werden.

Um den Richtungswechsel der Verschiebebewegung zu erreichen, sind zwei der beschriebenen Kupplungssysteme nach Abb. 2 vorgesehen, die sich gegenläufig drehen, was auf einfache Weise dadurch erreicht wird, daß die Wellen 15 mit zwei ineinandergreifenden Stirnrädern 21 versehen sind, von denen das eine angetrieben wird. Die gegenläufige Drehrichtung der beiden Kupplungen bedingt auch eine gegenläufige Wickelungsrichtung der beiden Schraubenfedern 13. Ferner muß die Wickelungsrichtung der Schraubenfedern gegenläufig der Drehrichtung der Buchsen 11 sein.

Da nun einerseits die Buchsen 12 durch die Transportzahnstange, die Steuerscheiben durch die Steuerzahnstange und anderseits die Buchsen 12 durch die Schraubenfedern mit den zugehörigen Steuerscheiben verbunden sind, so stehen die beiden Kupplungssysteme in zwangsläufiger Abhängigkeit voneinander. Wenn also durch Verschiebung der Steuerzahnstange die eine Kupplung geschlossen wird, so wird gleichzeitig stets die andere geöffnet, denn die Summe der Verdrehungswinkel der beiden Steuerscheiben gegen die zugehörigen Buchsen 12 muß immer gleichbleiben.

Bei vorstehender Beschreibung ist angenommen worden, daß die Steuerzahnstange von Hand bewegt wird. In vielen Fällen kann aber auch eine von einer Maschine abgeleitete Bewegung dieser Steuerzahnstange, die dann eine selbsttätige Verschiebebewegung des ioo Schlittens zur Folge hat, erwünscht sein. Zur Anwendung solcher selbsttätigen Steuerung eignen sich die zuletzt beschriebenen Schraubenfederkupplungen ganz besonders infolge ihrer Eigenart, daß die zur Herbeiführung des Kupplungsschlusses erforderliche Kraft vergleichsweise sehr gering ist. Diese geringe Steuerkraft ermöglicht eine sehr kleine und leichte Ausführung der Steuerungsorgane.

Um nun eine selbsttätige Bewegung (Ver-Schiebung) der Steuerzahnstange 20 herbeizuführen, ist weiter nichts nötig, als dieselbe beispielsweise der Zug- oder Druckwirkung gespannter Federn zu unterwerfen. Die Spannung dieser Federn kann entweder von Hand, z. B. mit einer kurzen Hebelbewegung, oder auch durch die Bewegung des Schlittens erfolgen. In letzterem Falle ist die Einrichtung so zu treffen, daß die gespannte Feder zunächst gesperrt bleibt und zur gewünschten Zeit freigegeben wird.
Bei Holzpoliermaschinen ist es oft erwünscht,

abwechselnd selbsttätige und Handsteuerung anzuwenden, wobei der Übergang von der einen auf die andere Steuerungsart ohne besondere Umstellungen auf einfachste Weise möglich sein muß. Diese Aufgabe läßt sich z. B. auf folgende Weise lösen: Der zum Bewegen der Steuerzahnstange dienende Handhebel wird mit dieser nicht starr, sondern durch eine Federanordnung verbunden, die so ausgebildet ist, daß bei langsamer Bewegung des Handhebels die Steuerzahnstange der Hebelbewegung einfach folgt, wobei die Federn nur ihre gewöhnliche Vorspannung beibehalten, während bei schneller Hebelbewegung den Federn eine die Vorspannung übersteigende Spannung erteilt wird, die dann die Bewegung der Steuerzahnstange bewirkt. Der Handhebel muß in letzterem Falle in den Endstellungen festgehalten werden, was zweckmäßig mit Hilfe verstellbarer, mit Sperrvorrichtungen versehener Anschläge geschieht, nach Maßgabe von deren Einstellung dann die gewünschte Bewegung des Schlittens selbsttätig vor sich geht. An Stelle der Federn können auch Gewichte verwendet werden, deren unter dem Einfluß der Schwerkraft erfolgende Bewegung dann zum Antrieb der Steuerzahnstange dient.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Triebwerk, bei dem eine Längsbewegung eines Maschinenteiles durch Abrollen eines mit Antrieb versehenen Zahnrades (Transportzahnrad) an einer feststehenden Zahnstange (Transportzahnstange) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausrückung des Antriebes bzw. dessen Kupplung durch eine zweite parallele Zahnstange (Steuerzahnstange) über ein zum treibenden Zahnrad gleichachsiges Zahnrad von abweichendem Durchmesser erfolgt.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Steuerzahnstange (10) ausgeübte Druck zur Betätigung der Kupplung die Bewegung des angeschlossenen Maschinenteiles aufrechterhält.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportrad (2) auf einer Hohlwelle (3) aufgekeilt ist, auf welcher zwei von einer Kraftquelle angetriebene, entgegengesetzten Drehsinn besitzende, als Reibscheiben ausgebildete Zahnräder (5, 6) gelagert sind, die durch eine auf der Hohlwelle (3) gelagerte axial verschiebbare, aber gegen Drehung gesicherte, durch die Steuerzahnstange (10), Zahnrad (9) und Gewindespindel (8) betätigte Kupplungsmuffe (7) mit dem Transportrad

   (2) kuppelbar sind.
4. 4. Ausführungsform nach Anspruch 1 und. 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportrad (17) und das Steuerrad (19) durch eine Schraubenfeder (13) miteinander in Verbindung stehen, die einerseits an einem Nabenansatz (12) des Transportrades (17), anderseits an einen Flansch (14) des Steuerrades (19) angeschlossen ist, wobei die Nabe (12) lose auf einer Lagerbuchse (16) umläuft, und die Treibwelle (15) mit einer aufgefederten Nabe (11) von gleichem Durchmesser wie die Nabe (12) versehen ist, derart, daß durch Zusammenziehen der Feder (13) infolge einer Winkelverdrehung der'beiden Zahnräder (19, 17) gegeneinander sich die Feder um die Naben (11, 12) schließt und auf diese Weise eine Kupplung zwischen den Rädern (19, 17) zustande kommt.
5. 5. Ausführungsform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallelachsig gelagerte, gegenläufig arbeitende Schraubenfederkupplungen (11, 12, 13) vorgesehen sind, deren Wellen (15) mittels Zahnrädern (21) in Verbindung stehen, von denen eines durch die Kraftquelle der Maschine angetrieben wird.
6. 6. Ausführungsform nach Anspruch 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bewegung steuernde Zahnstange so unter Federdruck oder Gewichtswirkung gebracht wird, daß sie sich selbsttätig über einen gewissen, durch verstellbare Anschläge begrenzbaren Weg verschiebt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen