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Handkurbelantrieb, insbesondere für Richtmaschinen von Geschützen
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Handkurbelantrieb zu schaffen, der
ein stufenlos änderbares Übersetzungsverhältnis gibt, z. B. beim Übergang von einer
Grobeinstellung zu einer Feineinstellung. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß zwischen> den Handgriff und die gleichachsig zur Kurbeldrehachse liegende
Abtriebswelle :des Handkurbelantriebes ein mit einer Reibungskupplung ausgestattetes
Wechselgetriebe eingeschaltet ist. Der Übergang zwischen den Geschwindigkeitsstufen
erfolgt stetig und ohne Leerlauf.
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In den Zeichnungen ist ein AusfÜhrungsbeispiel des Handkurbelantriebes
nach .der Erfindung .dargestellt, und zwar zeigen Abb. i eine schematische Getriebedarstellung,
Abb.2 desgleichen in einer anderen Lage der einzelnen Teile und Abb.3 einen Schnitt
durch das Ausführungsbeispiel.
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Zunächst wird an Hand der schematischen Darstellungen (Abb. i und
2) die Wirkungsweise der Erfindung erläutert.
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In einem Lagerbock i, an dem ein Kettenrad 2 starr befestigt ist,
ist eine Hohlwelle 3 und in .dieser eine Welle 4 gelagert. Auf :der Welle 4 sind
zwei Handkurbeln $ und 6 befestigt,, von ,denen die Kurbel 6 vorerst außer Betracht
bleiben kann. Auf der Hohlwelle 3 ist ein Zahnrad 7 befestigt, das mit einem auf
einem Bolzen 8 der Kurbel 5 .drehbar gelagerten Zahnrad 9 in Eingriff steht. An
.der Kurbel 5 ist eine Welle io gelagert, auf der ein Kettenrad i i, das über eine
Kette 12 mit dem Kettenrad 2 verbunden ist, und ein Handgriff 13 befestigt ist.
Auf der Welle io ist ferner ein Zahnrad 14 gelagert, das mit dem Zahnrad 9 in Eingriff
steht und durch eine nicht
dargestellte Vorrichtung wahlweise mit
der Kurbel 5 (Fall I) oder mit der Welle io (Fall II) starr gekuppelt werden kann.
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Wird im Falle I, in dem das Rad 14 starr mit der Kurbel 5 .gekuppelt
ist, diese in Ricbtung des Pfeiles x um go° gedreht (Abb. 2), dann wälzen sich die
Zahnräder 14, 9, 7 nicht aufeinander ab, und die auf diesen Zahnrädern gekennzeichneten
Punkte A, B, C behalten ihre gegenseitige Lage bei. Das Zahnrad 7 wird mitgenommen,
als wenn es mit der Kurbel 5 gekuppelt wäre und macht ebenso wie diese eine Vierteldrehung.
Diese Drehung kann über die Hohlwelle 3 und ein z. B. im Innern des Lagerbockes
i befindliches Kettenrad auf den anzutreibenden Mechanismus übertragen werden.
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Wird im Falle II, wo das Rad i4 mit der Welle io gekuppelt ist, die
Kurbel 5 in Richtung des Pfeiles x um go° gedreht, dann führt das Rad i4 relativ
zur Kurbel 5 eine Vierteldrehung in Gegenrichtung aus, denn durch das am Lagerbock
i feste Kettenrad 2, die Kette 12 und das Kettenrad i i ist gesorgt, daß ein beliebiger
Durchmesser der Welle io bei jeder Stellung @ler Kurbel 5 parallel zii sich bleibt
vgl. die in den Handgriff 13 und in die Räder z und ii eingezeichneten Pfeile).
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Bei dieser Drehung wälzt sich das Rad 14 auf dem Rad 9 und dieses
auf dem Rad 7 ab. Wie aus Abb. :2 ersichtlich ist, wandern die Punkte A, B, C in
ihre mit Fall II bezeichneten Lagen. Dadurch erhält das Rad 7 eine zusätzliche,
dem Pfeil x entgegengerichtete Drehung, die von der im Fall I geschilderten Drehung
abzuziehen ist. Die Größe dieser Gegendrehung ist, am Umfange des Rades 7 gemessen,
gleich einem Viertel des Umfanges des Rades 14, wie sich ohne weiteres aus Abb.2
ergibt. Zu einem bestimmten Drehwinkel der Kurbel 5 gehört also im Falle 1I ein
kleinerer Drehwinkel des Rades 7.
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Die Übersetzung (p im Falle II ergibt sich aus den Radien r und R
der Räder 14 und 7.
In der Abb. 3 ist ein Ausführungsbeispiel des Antriebes nach :der Erfindung dargestellt.
Die bereits in den Abb. i und 2 vorkommenden Teile haben in der Abb. 3 die gleichen
Bezugszeichen. Die Art des Zusammenwirkens dieser Teile ergibt sich aus der Beschreibung
der Abbildungen i und 2. Hinzuzufügen wäre im einzelnen noch folgendes.
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1lit ioi ist das in den Abb. i und 2 nicht dargestellte auf der Hohlwelle
3 befestigte Abtriebsrad bezeichnet, das durch eine Kette log mit dem anzutreibenden
Mechanismus verbunden ist.
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Die Einrichtung zum wechselweisen Kuppeln des Rades 14 ist wie folgt
ausgebildet. Die Welle io ist mittels der -Nabe toi des auf ihr befestigten Kettenrades
il in einem Lagerschild io4 der Kurbel 5 und außerdem in der verlängerten Nabe tos
des Zahnrades 14 gelagert, die wiederum in eineu. in die Kurbel 5 eingeschraubten
Druckstück loh gelagert ist. Durch einen auf .die -Nabe 103 geschraubten
Bundring io7 ist die Welle io mit den auf ihr befestigten Teilen i i und 13 gegen
Längsverschiebung gesichert.
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Das Zahnrad 14 ist auf der Welle io und in dem Druckstück loh drehbar
und mit geringem Betrage längs verschiebbar gelagert und legt sich unter der Wirkung
einer Feder lob und eines zwischengeschalteten Kuppiungsstückes log gegen einen
längs verschiebbaren Kupplungsring i io. Zwischen dem Kupplungsring i io und dem
Druckstück loh sind die Lamellen i i i einer Lamelfenkupplung angeordnet, die in
bekannter Weise abwechselnd in Zähne 112 der Nabe los und in Zähne 113 der Kurbel
eingreifen.
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In dem Handgriff 13 ist ein Fingerhebel 114 gelagert, der über ein
Zwischenstück 117 auf ein Kupplungsglied 116 wirkt und dieses entgegen dem Uhrzeigersinn
v erschwenken kann. Das Kupplungsglied 116 wirkt mit einer -Nase 117 auf die mit
einer Rast 118 versehene Schrägfläche i i9 eines in der Welle io längs verschiebbar
gelagerten Bolzens i2o, der mittels eines Stiftes 121 durch zwei Langlöcher 122
der Welle io mit dem Kupplungsstück log verbunden ist.
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Das Kupplungsglied 116 weist einen Daumengriff 123 und- einen Zahn
124 auf, der mit einer Verzahnung 125 der Nabe 105 in Eingriff gebracht werden kann.
Ferner ist an der Kurbel 5 ein Legeschlüssel 126 angeschraubt, der mit einer Nase
in eine Verzahnung des Druckstückes loh eingreift und dieses in der jeweils eingestellten
Lage festhält.
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Im Falle I nehmen die einzelnen Teile die in Abb. 3 gezeichnete Lage
ein. Dabei drückt die Feder lob über die Teile log, 14, i io die Lamellen i i i
zusammen und kuppelt dadurch über die Zähne 112, 113 das Zahnrad 14 mit der Kurbel
5. Das Rad 7 und das Abtriebsrad ioi machen dann die gleiche Drehzahl wie die Kurbel
5.
Zieht der Bedienende während des Drehens den Fingerhebel 114,
dann schiebt dieser über die Teile 115 bis 117 und iig bis 121 das Kupplungsstück
-iog entgegen der Wirkung der Feder io8 nach links und entlastet .dabei die Lamellen
i i i von dem Druck in axialer Richtung. Dadurch wird die Kupplung zwischen dem
Rad 14 und der Kurbel 5 allmählich gelockert, das Rad 14 bleibt zurück und die Drehzahl
des Abtriebsrades, ioi sinkt bei gleichbleibender Drehzahl der Kurbel 5.
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Schließlich rastet der.Zahn 124 in die Verzahnung i25 und die Nase
117 in die Rast 118 ein. Dadurch wird -das Rad 14 starr mit der Welle io gekuppelt
und somit der Fall II erreicht, in dem das Abtriebsrad ioi eine bestimmte kleinere
Drehzahl hat als die Kurbel 5.
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Während des Überganges zwischen Fall I und. II steigt das Übersetzungsverhältnis,
wie sich aus dem Vorstehenden .ergibt, allmählich an, und zwar in Abhängigkeit von
der kleiner werdenden, durch .das Druckstück io6 einstellbaren Reibung in der Lamellenkupplung,
Um dem Bedienenden ein feineres Gefühl für die Änderung des Übersetzungsverhältnisses
zu geben und um bei diesem Übergang ein ruckweises Drehen zu verhindern, ist die
zweite Handkurbel 6 vorgesehen, die, durch die Welle 4 um i8o° versetzt, starr mit
der Kurbel 5 verbunden ist.
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An Stelle der Zahnkupplung 124, 125 könnte auch eine Reibungskupplung
vorgesehen sein, deren Reibung mit abnehmender Reibung der Lamellenkupplung zunimmt.
Auf :diese Weise wäre ein besonders w eicherlTbergang zwischen den Fällen I und
II erreichbar.
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Der Übergang von Fall II zu Fall I erfolgt sinngemäß in umgekehrter
Weise, wobei das Kupplungsglied 116 .durch den Daumengriff 123 in die Lage
nach Abb. 3 zurückgebracht wird.
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Der erfindungsgemäße Handkurbelantrieb eignet sich besonders für den
Richtantrieb von Geschützen zur Bekämpfung schnell beweglicher Ziele, z. B. von
Flakgeschützen. Die kleine Übersetzung im Fall I(schnelles,Drehen des Abtriebsrades
ioi) dient beim Zielwechsel zum raschen Auffassen des neuen Zieles, während die
große Übersetzung im Fall II (langsamere Drehung des Abtriebsrades ioi) ein Verfolgen
des Zieles mit größerer Genauigkeit und Stetigkeit ermöglicht, weil zu einer bestimmten
Verstellung eine größere Kurbeldrehzahl gehört.
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Soll das Rad 7 eine größere Geschwindigkeit als die Kurbel 5 haben,
so muß das Rad g wegfallen und das Rad 14 unmittelbar mit dem Rad 7 kämmen, oder
es muß außer dem Rad g noch ein weiteres Zwischenrad vorgesehen sein.