DE66657C - Schaltrad mit veränderlicher Zahntheilung und Reibungs-Sperrklinke - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Dis nach vorliegender Erfindung construirte Schdtrad eignet sich besonders zur Verwendung für Schmierpumpen.

■Mit Hülfe dieses Schaltrades kann man sehr kleir e Abstufungen im Gange des Mechanismus erha.ten.

Das Charakteristische des Schaltrades besteht darin, dafs die Zähne des Rades verschiedene Theilung, und zwar an verschiedenen Stellen des Radumfanges haben. Die Zahntheilung kann man nach verschiedenen Regeln sich ändern lassen.

Im allgemeinen wird man die Zahntheilung stufenförmig nach einer einfachen arithmetischen Reih ζ abnehmen lassen, indem man sie bei jedem einzelnen oder bei jedem zweiten oder bei jedem dritten Zahn u. s. w. kleiner werden läfst. Man kann aber auch die Differenz selbst nach gewissen Gesetzen zu - oder abnehmen lasse λ , wie man auch die Zahntheilung von eineiQ gewissen Punkt am Umkreis des Sperrrades an bis zu demselben Punkt zurück oder nur an einem bestimmten Theil des Umkreises, wie z. B. auf der Hälfte, dem dritten oder vierten Theil u. s. w., abnehmen lassen kann, und darauf die Zahnreihe entweder mit zunehmender oder abnehmender Zahntheilung an den folgenden Theilen des Radumfanges wied ;rholt.

Man kann auch die Zahntheilung an einem Thei. nach einer bestimmten Regel und an einem anderen Theil des Schaltradumfanges nach einer anderen Regel zu- oder abnehmen lassen.

Der Weg, den die hin- und herwandernde Klinke macht, die das Schaltrad treibt, und welche stets die gleiche Zeit zu einer Hin- und Herwanderung gebraucht, gleichgültig, ob der Weg klein oder grofs ist, mufs wenigstens gröfser sein, als die gröfste Zahntheilung ist, so dafs die Klinke überall am Schaltrad über mindestens einen Zahn greifen kann. Von dieser Gröfse ab kann der Weg um sehr kleine Längen vermehrt werden, die alle einen entsprechend schnelleren Umlauf des Schaltrades zur Folge haben, weil sie bewirken werden, dafs die Klinke das Schaltrad an einer oder mehreren Stellen desselben, statt nur um einen Zahn, um zwei oder mehrere Zähne auf einmal vorschieben wird.

Bei dieser Art von Schalträdern wird man nicht die gewöhnlich angewendete Sperrklinke zum Verhindern einer Zurückdrehung des Schaltrades während des Zurückgehens der Klinke benutzen, vielmehr wird man eine Reibungsvorrichtung zum Festhalten des Rades während des Rückganges der Klinke anwenden.

Fig. ι zeigt eine Seitenansicht und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1 der vorliegenden Erfindung.

Das Schaltrad α wird durch die Klinke c bethä'tigt, welche in einem um die Achse d des Schaltrades schwingenden Lenker b drehbar liegt, und deren Eingriff in das Rad durch eine an diesem Lenker befestigte Andrückfeder f unterstützt wird. Der Lenker wird vermittelst eines passenden Zwischengliedes einmal auf und nieder bezw. vorwärts und rückwärts in einer bestimmten Zeit bewegt und die Länge der Wanderung in bekannnter Weise verändert.

Die Feststellung des Schaltrades a während des Rückganges der Sperrklinke wird durch eine Bremsgabel g bewirkt.

Diese, in Fig. 3 im Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 1 dargestellt, ist mit ihrem einen Ende durch einen Bolzen an dem Gestell h befestigt, während das andere Ende gabelförmig ausgebildet ist und den Rand des Schaltrades umfafst. In die eine Gabelzinke ist eine Schraube j eingesetzt, welche vermittelst zweier Stahlfedern k auf eine um einen Zapfen am Ende der Schraube j eingesetzte Scheibe / drückt und dadurch das Schaltrad a zwischen die Scheibe / und die andere Gabelzinke federnd einklemmt.

Damit die Befestigung der Bremsgabel an dem Gestell dieser federnden Bewegung kein Hindernifs biete, ist die Führung für den Zapfen i an den Enden schwach abgerundet, so dafs sich die Bremsgabel am Bolzen um etwas hin- und herbewegen kann, ohne dafs der Bolzen selbst Spielraum hätte.

Für den Zapfen an der Schraube j ist in der entsprechenden Seite des Schaltrades eine Nuth m ausgespart. Durch das Eingreifen des Zapfens in dieselbe behält die Gabel ihre Stellung zu dem Schaltrad unverändert bei.

Der Bolzen i mufs am Gestell h so angebracht werden, dafs die Richtung der Kraft, die das Schaltrad auf die Bremsgabel ausübt, möglichst senkrecht zu seiner Achse steht.

Die an der Achse des Schaltrades angebrachte Schnecke ρ dient zum Antrieb der Schmierpumpe.

Um das Verständnifs der Erfindung zu erleichtern, ist das Zahnverhältnifs des Sperrrades als ziemlich einfach vorausgesetzt, so dafs man nur eine verhältnifsmäfsig kleine Anzahl Verschiedenheiten in der Zeit bekommt, die für das Rad erforderlich ist, um eine ganze Umdrehung auszuführen und damit eine geringere Ab- oder Zunahme der Menge des Schmiermaterials, die während einer gewissen Zeit von der Schmierpumpe abgegeben wird, welche von dem Schaltrad getrieben wird.

Man kann aber auch Zahnverhältnisse für das Schaltrad wählen, die eine weit gröfsere Anzahl von Abstufungen innerhalb derselben Grenzen gestatten.

Angenommen, das Sperrrad besitzt 29 Zähne, deren gegenseitiges Verhältnifs in der Reihenfolge angeordnet ist, in welcher die Zähne am Rad angebracht sind: 14, 14, 13, 13, 12, 12, 11, 11, 10, 10, 9, 9, 8, 8, 7, 8, 8, 9, 9, 10, ίο, 11, 11, 12, 12, 13, 13, 14, 14.

Ist der Durchmesser des Schaltrades z. B. 80 mm, so wird der gröfste Zahn:

14 7Γ · 80 ·

4 (14+13+ 12+11 + 10 + 9 + 8) + 7 = 11,17 mm,

der kleinste Zahn:

7 π ■ 8o ·

4 (14 + 13 + 12 + ti + 10 + 9 + 8) +7
= 5,585 mm

und die Differenz:

7Γ- 80 ■

~4 (14 + 13 + 12 + 11 + 10 + 9 +8) + 7
= 0,8 mm.

Mit diesem Rad wird man durch Einstellung der Wandlängen des Lenkers innerhalb einer Peripherielänge gleich 61,64 mm oder einem Winkeläusschlag von 87,26 mm 37 Abstufungen erzielen können, wodurch das Rad gezwungen ist, je nachdem einmal umzulaufen für 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18,

^l7i ^r5> ¹²Va) ^I2: ¹¹V₂? ¹¹J ¹⁰V₂₅ ^IO> 9¹A) 9, 8V₂, 8, 7%, ₇'/₂, 7, 67,, 6V₂, 6V₃, 6, 5³A> 5 V₂, 5 Y₃, 5, 47s» 4V₂ Lenkerhübe.

Wie dieses Resultat entsteht, ist aus dem in Fig. 4 dargestellten Schema ersichtlich. In den senkrechten Hauptcolonnen sind die Zähne unter der Benennung »Zahnverhältnisse« aufgeführt in ihrer durch die Reihenfolge der am Rad bestimmten Nummeranordnung, mit Angabe der Entfernung ihrer Hinterkanten am Radumfang von der Nullmarke am Rad, welche Entfernungen die »Zahnstellung« genannt und nach derselben Einheit wie die Zähne angegeben sind.

In den waagrechten Hauptcolonnen sind angeführt :

1. die Nummern der Varianten;

2. die Länge der Wanderung der Klinke, welche gerade dem Uebergang zwischen zwei Varianten entspricht, da die Klinke an einer oder mehreren Stellen des Rades gerade in die Kante eines Zahnes greift, welche Längen ebenfalls nach derselben Einheit, wie vorher, »todte Klinkenwanderungen« benannt sind, und

3. diejenigen Längen der Wanderung der Klinke, welche das sicherste Eingreifen für die verschiedenen Varianten gestatten und die »effectiven Klinkenwanderungen« benannt sind und mitten zwischen die unter 2. genannten »todten Klinkenwanderungen« fallen.

In den Massenrubriken des Schemas ist für jede »todte Klinkenwanderung« demjenigen Zahn gegenüber, hinter welchen die Klinke eingreift, und zwar zwischen der in einem bestimmten Fall betrachteten und der nächstfolgenden gröfseren »todten Klinkenwanderung« eine Zahl aufgeführt, die angiebt, wie weit die Klinke bei der »todten Klinkenwanderung« am Umkreise des Sperrrades zurückwandern mufs, bis sie den bezeichneten Zahn anfafst.

Die Zahl mufs selbstverständlich immer kleiner sein als die Zahnstellung für den nächsten Zahn, da sonst die Klinke hinter diesen Zahn greifen würde, die Zahl also für

diesen Zahn und nicht für den vorhergehenden gelten würde.

Zar näheren Erläuterung diene folgendes Beispiel:

Für die Variante No. 15 mit »todter Klinkenwanderung« 29 wird die Klinke von dem Punkt 6 am Umkreise des Rades erst nach 29 zurückwandern und hierauf den Zahn No. 2 anfassen, dessen Zahnstellung 28 ist. Bei der nächsten Klinkenwanderung wird die Klinke von 28 am Umfang des Rades nach 28 4- 29 = 57 zurückwandern und darauf hinter den Zahn No. 4 anfassen, dessen Zahnstellung 54 ist.

E ei der dritten Klinkenwanderung wird die Klinke von 54 am Umkreise des Rades nach 54 -f- 29 = 83 an demselben zurückwandern, bevDr sie den Zahn No. 5 anfafst, dessen Zahnstellung 78 ist u. s. w.

Wenn die Klinke am Zahn No. 28 gewirkt hat, dessen Zahnstellung 301 ist, wird sie sich nach 301 + 29 — 3¹S = ¹S am Umkreise des Rades zurückbewegen, Bevor sie den Zahn No. ι anfafst, dessen Zahnstellung 14 ist.

E eim Schlüsse der zweiten Umdrehung des Rades greift die Klinke hinter den Zahn No. 29, dessen Zahnstellung 315 oder ο ist.

Bei der folgenden Klinkenwanderung wird die Klinke daher nach 29 am Umkreise des Rac es zurückgehen und darauf den Zahn No. 2 anfassen, gerade wie am Anfang der ersten Umdrehung, worauf die aufgeführte Reihenfolge wiederholt wird.

11 dem Schema befindet sich unten eine waagrechte Colonne, in welcher die Anzahl der Lenkerhübe angeführt ist, die nebst den zwischen den »todten Klinkenwanderungen« liegenden »effectiven Klinkenwanderungen« für jede ganze Umdrehung des Rades erforderlich ist, welche Zahlen sich einfach durch Aufzählen von den in den oben befindlichen senkrechten Massencolonnen angegebenen Eingriffen herausstellen.

Bei einem Rad von oben genanntem Durchmesser von 80 mm, aber mit gleichen Zähnen, wie bisher, angewendet, mit einer Zahntheilung, die der geringsten Zahntheilung am beschriebenen Rad beinahe gleich ist, also ungefähr 5 mm und folglich mit 50 Zähnen, würde man beim Verrücken des Lenkerhubes oder der Klinkenwanderunginnerhalb der oben genannten Grenzen nur eine Umdrehung des Rades für jede der folgenden Anzahl von Lenkerhüben erreichen können: 50, 25, i6²/₃, 12V₂, 10, 8V₃, 7Y₇, ⁶¹A? 5V97 57 4⁸An 4Ve» nämlich je nachdem wie man die Klinke um ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf oder zwölf Zähne am Rad für jedes Vorschieben desselben zurückgehen läfst. Man kann also nur eine weit kleinere Anzahl Varianten erzielen, als bei dem beschriebenen Rad.

Da die kleinste Zahntheilung bis auf 2 mm herabgesetzt werden kann, so kann man, wenn die Zahntheilungen genügend abgewogen und berechnet sind, so viele Varianten für dasselbe Rad erreichen, wie es die Verhältnisse nur erfordern, was bei den bisherigen Schalträdern mit gleicher Zahntheilung am ganzen Umfang des Rades nicht der Fall ist.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Schaltrad mit an verschiedenen Stellen des Radumfanges veränderlicher Zahntheilung, um bei Aenderung des Klinkenhubes von der gröfsten Zahntheilung nach oben an den mit kürzeren Zähnen versehenen Stellen des Rades den todten Gang der Klinke zu vermindern und die Drehung des Rades entsprechend zu vergröfsern.

2. Bei dem unter 1. gekennzeichneten Schaltrad zur Hinderung einer Drehung während des Klinkenrückganges die Anbringung einer Gegenklinke mit Reibvorrichtung, bestehend aus einem am Gestell angebrachten drehbaren Arm, dessen gabelförmiges Ende den Rand des Rades umfafst, wobei der Radrand mittelst einer an der Gabel sitzenden Feder von regulirbarer Spannung mehr oder weniger fest in die Gabel eingespannt werden kann, während die Gabel ihre Stellung zum Schaltrad unverändert beibehält durch Eingreifen eines auf der Gabel angebrachten Zapfens in eine in die ihr zugekehrte Seitenwand des Schaltrades eingedrehte Ringnuth.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.