DE592709C - Malteserkreuz-Schaltgetriebe mit einer von der kreisfoermigen Bahn abweichenden Treiberrolle - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 13. FEBRUAR 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 592709 .KLASSE 47h GRUPPE

Firma Alfred H. Schütte in Köln-Deutz*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Oktober 1932 ab

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Malte-. serkreuz-Schaltgetriebe, beispielsweise zur Schaltung der für die Aufnahme der Werkstücke oder Werkzeuge bestimmten Trommel selbsttätiger Drehbänke von einer Arbeitsstellung in die andere. Bekannt ist ein Malteserkreuz-Schaltgetriebe, bei dem eine an einem sich drehenden Treiberarm befestigte Treiberrolle in ein mit Nuten versehenes Kreuz eingreift und

ίο dieses schaltet. Dabei ist die Treiberrolle nur während eines Teiles der Treiberdrehung im Eingriff mit einer der Nuten des Kreuzes, während bei der restlichen Drehung des Treibers die Treiberrolle sich außerhalb des Kreuzes bewegt und dieses in seiner Stellung verharrt, wobei das Kreuz noch durch eine mit dem Treiber gedrehte Sperrscheibe in seiner Stellung verriegelt werden kann.

Diesem Malteserkreuz-Schaltgetriebe haften

ao eine Reihe von Mängeln an. Um einen stoßfreien Bewegungsbeginn und ein stoßfreies Bewegungsende des Kreuzes zu erzielen^ muß die Treiberrolie unter 90° in die Nuten des Kreuzes eintreten. Durch diese Bedingung ist der für die Schaltung des Kreuzes von einer Arbeitsstellung in die andere benötigte Winkelweg des Treiberarmes mit der Treiberrolle festgelegt und also der Beeinflussung durch den Konstrukteur entzogen.

Ein weiterer Mangel des bekannten Malteserkreuz-Schaltgetriebes ist die große maximale Winkelgeschwindigkeit, die dem Kreuz im Verlauf der Schaltung von der Treiberrolle infolge ihrer Kreisbahn um den Treiberarmdrehpunkt erteilt wird. Sollen durch ein solches Getriebe schwere, mit dem Kreuz verbundene Massen geschaltet werden, so wird die große Winkelgeschwindigkeit schädliche Massenkräfte erzeugen.

Es sind Wege gekannt, um diese Mängel eines Malteserkreuz-Schaltgetriebes zu mildern. Zur Veränderung des für die Schaltung des Kreuzes benötigten Winkelweges des Treiberarmes kann man in bekannter Weise ein Ellipsenräderpaar oder ein diesem gleichwertiges Antiparallelkurbelgetriebe dem Treiberarm vorschalten. Bei beiden Zusatzgetrieben kann der Winkelweg des Treibers wahlweise vergrößert oder verkleinert werden, während trotzdem auf eine Umdrehung der Antriebswelle eine Umdrehung des Treiberarmes kommt. Jedoch erhält der Treiberarm bei diesen Zusatzgetrieben eine periodisch wechselnde Winkelgeschwindigkeit, durch die wieder die Winkelgeschwindigkeit des angetriebenen Kreuzes ungünstig beeinflußt wird. Zudem bieten beide Getriebe in ihrer baulichen Ausgestaltung große Schwierigkeiten, besonders wegen der schwierigen Verzahnung.

Eine Verringerung der maximalen Winkelgeschwindigkeit des Kreuzes hat man in bekannter Weise dadurch zu erreichen versucht, daß man die Treiberrolle im Treiberarm radial

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Flans H. Finkeinburg in Bonn.

verschiebbar anordnet und durch eine Kurve so führt, daß sie während ihres Eingriffs in das Kreuz keine Kreisbahn um den Treibermittelpunkt, sondern eine abgeflachte Bahn beschreibt Bei dieser Anordnung, die außer einem hin und her gehenden Schieber für die Treiberrolle eine Kurve mit Kurvenrolle — also ein Elementenpaar höherer Ordnung mit nur Linienberührung — bedingt, unterliegen die einzelnen Bauteile besonders bei schnellen Schaltungen und großen Schalt drücken starkem Verschleiß, der die Genauigkeit der Schaltungen beeinträchtigen kann. Auch wird die Anordnung wegen ihrer vielen beweglichen Teile recht teuer. Die vorliegende Erfindung steigert die Brauchbarkeit eines Malteserkreuz-Schaltgetriebes ganz bedeutend, indem sie die ihm anhaftenden vorerwähnten Mängel beseitigt. Die Verbesserungen werden dadurch erzielt, daß die Treiberrolle mit der Koppelebene eines Getriebes einer Viergelenkkette bewegt wird, wobei die Kurbel dieses Getriebes auf der Antriebswelle sitzt. Die Treiberrolle beschreibt bei Drehung der Getriebekurbel eine Koppelkurve, deren Lage zu dem Kreuz so gewählt wird, daß die Treiberrolle während eines Teiles der Drehung der Getriebekurbel in eine der Nuten des Kreuzes eingreift und dieses weiter schaltet, während sie bei dem restlichen Teil der Kurbeldrehung außerhalb des Kreuzes zu ihrem Anfangspunkt zurückkehrt, so daß das Kreuz in seiner Stellung verharren kann.

Durch die große Zahl verschiedenst geformter Koppelkurven, die die Koppel jedes Getriebes einer Viergelenkkette beschreibt, besteht die Möglichkeit, als Bahn für die Treiberrolle eine solche Kurve auszuwählen, die für den Bewegungsverlauf des Kreuzes bei der Schaltung besonders günstig ist. So kann als Treiberrollenbahn eine Kurve gewählt werden, die tangential an die Nutenmittellinien des Kreuzes anläuft, so daß Beginn und Ende der Schaltbewegung stoßfrei erfolgen. Sodann kann durch Wahl einer Koppelkurve, deren Verlauf in dem Teil, den die Treiberrolle während der Kreuzschaltung durchläuft, einer sehr abgeflachten Bahn entspricht, die maximale Winkelgeschwindigkeit des Kreuzes beträchtlich herabgemindert werden. Da bei verschiedenen Koppelkurven der Anteil der Kurbeldrehung, der zur Schaltung des Kreuzes von einer Arbeitsstellung in die andere benötigt wird, sehr verschieden ist, hat auch hier der Konstrukteur weitesten Spielraum. Bei allen diesen günstigen Eigenschaften ist das Getriebe baulich besonders einfach. Da die Treiberrollenbahn durch ein Getriebe einer Viergelenkkette erzielt wird, kommen als Bauelemente lediglich Rundlingspaare vor, also Elemente, die durch Veränderung ihrer Größe jeder Beanspruchung angepaßt werden können, da sie eine fiächenförmige Berührung aufweisen.

Das Getriebe besteht also lediglich aus Elementenpaaren niederer Ordnung. Der Verschleiß kann also stets gering gehalten werden, wodurch eine stets hohe Schaltgenauigkeit erreicht werden kann.

Um die zur Bewegvmg der Kurbel des Viergelenkecks erforderliche Kröpfung'einer durchgehenden Antriebswelle zu vermeiden, kann mit Erfolg an Stelle der Kurbel ein Exzenter verwendet werden. Ebenso kann zur Vereinfachung der Bauart die Schwinge durch eine Kulisse ersetzt werden, in der ein an der Koppel ' befestigter Stein gleitet, was nicht besonders dargestellt ist. Hierdurch ändern sich die kinematischen Verhältnisse des Getriebes in keiner Weise.

Die Verriegelung des Malteserkreuzes während der Schaltpausen kann in bekannter Weise durch eine Sperrscheibe erfolgen, die in diesem Fall auf einem eigenen Bolzen sitzt und von der Antriebswelle aus angetrieben wird. Dabei muß der Antrieb so erfolgen, daß die Drehrichtung der Sperrscheibe entgegengesetzt der Drehrichtung des Kreuzes ist und daß auf eine Umdrehung der Getriebekurbel eine Umdrehung der Sperrscheibe kommt.

In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι ein Viergelenkeck zur Schaltung eines vierteiligen Malteserkreuzes.

Abb. 2. zeigt ein Viergelenkeck zur Schaltung eines sechsteiligen Malteserkreuzes, wobei die verwendete Kurve im Schaltbereich einen besonders flachen Verlauf hat.

Abb. 3 zeigt ein sechsteiliges Malteserkreuz mit einem Viergelenkeck, das durch ein Exzenter angetrieben wird.

Abb. 4 zeigt das gleiche Getriebe wie Abb. 1, jedoch wird das Kreuz durch eine Sperrkurve verriegelt.

Die Antriebswelle 1 in Abb. 1 treibt die Kurbel 2 eines Getriebes einer Viergelenkkette, welches außer der Kurbel 2 aus der Schwinge 3, dem Gestell 4 und der Koppel 5 besteht, die untereinander gelenkig durch die Bolzen 1, 6, 7 und 8 verbunden sind. An der Koppel 5 ist im Punkte 9 die Treiberrolle 10 befestigt, die sich auf der Bahn 11 bewegt, wenn die Kurbel 2 die Bahn 12 und die Schwinge 3 die Bahn 13 beschreibt. Auf der Welle 14 sitzt das Malteserkreuz 15 mit den Nuten 16, deren Mitten bei Ruhestellung tangential an die Koppelkurve 11 anlaufen. Hat die Treiberrolle 10 den Punkt 17 auf ihrer Bahn 11 erreicht, so tritt sie in eine Nute 16 des Kreuzes 15 und schaltet dieses ron einer Arbeitsstellung in die andere, worauf sie die Nute beim Punkt 18 ihrer Bahn n wieder verläßt.

Die Antriebswelle 21 in Abb. 2 treibt ein Getriebe einer Viergelenkkette, bestehend aus den

Gliedern Kurbel 22, Schwinge 23, Gestell 24 und Koppel 25. Die Glieder sind untereinander mit den Gelenken 21, 26, 27 und 28 verbunden. 'An der Koppel 25 ist im Punkt 29 die Treiberrolle 30 befestigt, die die Bahn 31 beschreibt, während die Kurbel die Bahn 32 und die Schwinge die Bahn 33 durcheilt. Auf der Welle 34 sitzt das sechsteilige Malteserkreuz 35 mit den Nuten 36, deren Mitten tangential an die Kurvenbahn 31 anlaufen. Diese zeigt in dem zur Schaltung des Kreuzes 35 benutzten Teil zwischen den Punkten 37 und 38 einen besonders flachen Verlauf. Zum Vergleich ist die Kreisbahn 39 einer Treiberrolle eines gewöhnlichen Malteserkreuzgetriebes eingezeichnet.

Die Antriebswelle 41 in Abb. 3 treibt ein Getriebe einer Vier gelenkkette, bestehend aus dem ' Exzenter 42, der Schwinge 43, dem Gestell 44 und der Koppel 45, die untereinander gelenkig verbunden sind. Wenn der Exzentermittelpunkt seine Bahn 52 durchläuft, bewegt sich die Schwinge auf ihrer Bahn 53 und die im Punkt 49 an der Koppel 45 befestigte Treiberrolle 50 auf ihrer Koppelkurve 51. Bei der Bewegung von dem Bahnpunkt 57 nach 58 ist die Treiberrolle 50 im Eingriff mit einer der Nuten 56 des Malteserkreuzes 55 und schaltet dieses von einer Arbeitsstellung in die andere.
Die Antriebswelle 61 in Abb. 4 treibt entsprechend Abb. 1 ein Getriebe einer Viergelenkkette eines Malteserkreuzes 62. Diesesist durch die umlaufende Sperrscheibe 63 in seiner Lage gesichert, bis bei Eintritt der Treiberrolle 64 in einen der Schlitze 65 des Kreuzes 62 die Sperrscheibe 63 durch die Aussparung 66 das Kreuz 62 freigibt. Die Sperrscheibe 63 erhält ihren Antrieb durch die Zahnräder 67, 68 und 69, von denen Rad 67 auf der Antriebswelle 61 befestigt ist und mit dieser und der Getriebekurbel 70 umlauft, während das Rad 69 an der Sperrscheibe 63 befestigt ist. Die beiden Räder 67 und 69 sind gleich groß, damit Antriebswelle 61 und Sperrscheibe 63 gleiche Drehzahl haben. Rad 68 ist ein Zwischenrad, durch welches dem Rad 69 und damit der Sperrscheibe 63 die erforderliche, dem Kreuz 62 entgegengesetzte Drehrichtung erteilt wird.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Malteserkreuz-Schaltgetriebe mit. einer von der kreisförmigen Bahn abweichenden Treibrolle, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibrolle (10) an der Koppel (5) einer Viergelenkkette (2, 5, 3, 4) befestigt ist.

2. Malteserkreuz-Schaltgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Schaltung des Kreuzes (35) verwendete Teil der Koppelkurve (31) zur Verringerung der maximalen Winkelgeschwindigkeit des Kreuzes eine flache Bahn beschreibt.

3. Malteserkreuz-Schaltgetriebe nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der Nuten (16) des Kreuzes (15) bei dessen Ruhestellung jeweilig tangential an die Koppelkurve (11) der Treibrolle (10) anlaufen.

4. Malteserkreuz-Schaltgetriebe nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß · die Viergelenkkette (2, 5, 3, 4) ein Bogenschubkurbelgetriebe ist.

5. Malteserkreuz-Schaltgetriebe nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Viergelenkkette ein Doppelkurbelgetriebe ist.

6. Malteserkreuz-Schaltgetriebe nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Viergelenkkette (42, 45, 43, 44) die Kurbel durch ein Exzenter (42) oder die Schwinge durch eine Kulissenführung oder beide ursprünglichen Glieder gleichzeitig durch die genannten ersetzt werden.

7. Malteserkreuz-Schaltgetriebe nach Anspruch ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine in bekannter Weise das Kreuz (62) verriegelnde, umlaufende Sperrscheibe (63) von der Kurbelwelle (61) der Gelenkkette gleich schnell und gleichgerichtet mit der Kurbel gedreht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen