DE860733C

DE860733C - Automatic reversing gear

Info

Publication number: DE860733C
Application number: DEM9312A
Authority: DE
Inventors: Johannes Beyer
Original assignee: DEUTSCHLAND GES MIT BESCHRAENK
Current assignee: DEUTSCHLAND GES MIT BESCHRAENK
Priority date: 1951-04-26
Filing date: 1951-04-26
Publication date: 1952-12-22

Description

Automatisches Wendegetriebe Es sind im Maschinenbau Wendegetriebe bekannt, die bei links- und rechtslaufenden Antriebelementen zum Erreichen gleichlaufender Abtriebelemente Zahnräder verwenden, welche von Hand oder durch automatisch betätigte Kupplungen geschaltet und zur Wirkung gebracht werden. In diesen bekannten Wendegetrieben werden diese Kupplungen automatisch durch mechanisch wirkende Schaltgestänge, hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch bedient. Alle diese bekannten Ausführungen haben aber den Nachteil, daß sie entweder von Hand geschaltet werden müssen oder einen umfangreichen Schaltmechanismus benötigen.Automatic reversing gear There are reversing gears in mechanical engineering known, the left and right running drive elements to achieve concurrent Use output elements gears, which are operated by hand or automatically Clutches are switched and brought into effect. In these well-known reversing gears these clutches are automatically operated by mechanically acting shift linkages, hydraulically, operated pneumatically or electromagnetically. All of these known designs have but the disadvantage that they either have to be switched manually or one require extensive switching mechanism.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß sich zwischen zwei auf einer Achse angeordneten Zahnrädern ein Verbindungsglied befindet, das sich allein durch die Wirkung des Drehsinnes (Links- oder Rechtslauf) mit einem der beiden Zahnräder zwangsläufig verbindet, wodurch die Kraft so über Zahnräder geführt wird, daß die Abtriebelemente in nur einer bestimmten Drehrichtung laufen.These disadvantages are eliminated according to the invention in that there is a connecting link between two gears arranged on an axis, that can be achieved solely through the effect of the direction of rotation (left or right rotation) with a of the two gears inevitably connects, whereby the power is so via gears is performed that the output elements run in only one direction of rotation.

Dieses Verbindungsglied ist als Kuppelstück ausgebildet und auf beiden Stirnseiten mit sägenförmigen Kuppelzähnen versehen, die in entsprechende Stirnflächen der beiden Zahnräder eingreifen können. Dieses Kuppelstück befindet sich ständig mit einem der beiden Zahnräder im Eingriff. Ändert sich der Drehsinn der Antriebwelle, die mit dem Kuppelstück verbunden ist, so verschiebt sich dieses Kuppelstück axial infolge der Wirkung der abgleitenden Zahnschrägflächen und bringt sich selbst mit dem gegenüberliegenden Zahnrad 3X Eingriff. Dadurch wird das die Drehrichtung umkehrende Zwischenrad in den Kraftweg ein- oder ausgeschaltet.This connecting link is designed as a coupling piece and is provided on both end faces with saw-shaped coupling teeth which can engage in corresponding end faces of the two gears. This coupling piece is constantly in mesh with one of the two gears. Changes the direction of rotation of the drive shaft, which is connected to the coupling piece, then this coupling piece moves axially due to the MPACT the abgleitenden tooth inclined surfaces and brings itself with the opposite gear engaging 3X. As a result, the intermediate gear reversing the direction of rotation is switched on or off in the power path.

Das Verbindungsglied ist an Stelle des Vorbeschriebenen zum gleichen Zweck als doppelte Rollenkupplung ausgebildet. Auf beiden Seiten. des Kuppelstückes sind gegeneinander versetzte Rollenbahnen mit je einer Kuppelrolle angeordnet. Dieses Kuppelstück ist mit den Kuppelrollen links und rechts in je einen Zylinder gesteckt, die ihrerseits mit je einem Zahnrad fest verbunden sind. Die Rollenbahnen im Kuppelstück sind so ausgebildet, daß sich die Rollen beim Linksdrehen der Antriebwelle zwangsläufig in den einen und beim Rechtslauf in den anderen Zylinder pressec, und somit das die Drehrichtung umkehrende Zwischenrad in den Kraftweg ein- oder ausschalten.The connecting link is the same in place of the above Purpose designed as a double roller clutch. On both sides. of the coupling piece are offset roller conveyors with one coupling roller each. This The coupling piece is inserted into a cylinder each with the coupling rollers on the left and right, which in turn are firmly connected to a gear. The roller tracks in the coupling piece are designed so that the rollers inevitably move when the drive shaft is turned to the left in one cylinder and, when running clockwise, in the other cylinder pressec, and thus that the direction of rotation reversing intermediate gear in the power path on or off.

Bei der Verwendung des Wendegetriebes zur Steuerung einer Zahnradpumpe, vorzugsweise zur Benutzung als Schmiermittelpumpe in Getrieben für den Anschluß an links- und rechtslaufende Getriebeelemente, kann ein Kuppelrad und ein Stirnrad des Wendegetriebes gleichzeitig als Pumpenrad ausgebildet sein. Dadurch werden die zum Erlangen einer gleichbleibenden. Förderrichtung des Mediums bei wechselnder Antriebdrehrichtung der Pumpe üblichen Ventilsteuerungen vermieden. So wird die Leistung der Pumpe selbst durch Fortfall innerer Widerstände erhöht und die Förderung bei kleinen Drehzahlen noch möglich gemacht, bei denen ventilgesteuerte Zahnradpumpen nicht mehr ansaugen.When using the reversing gear to control a gear pump, preferably for use as a lubricant pump in gearboxes for connection on left and right-hand gear elements, a coupling gear and a spur gear can be used of the reversing gear can also be designed as a pump wheel. This will make the to achieve a consistent. Direction of conveyance of the medium with changing Drive direction of rotation of the pump avoided conventional valve controls. This is how the The performance of the pump itself is increased by the elimination of internal resistances and the pumping made possible at low speeds with valve-controlled gear pumps no longer suck in.

In den Zeichnungen sind- die erfindungsgemäßen Wendegetriebe und die gleichzeitig alsZahnradpumpen, ausgebildeten Wendegetriebe dargestellt. ' Nach Abb. I wird das automatische Wendegetriebe durch die Welle i angetrieben, auf der axial verschiebbar die Kuppelbüchse 2 ruht, die zwei bewegliche, mit sägenförmigen Zähnen versehene Kuppelringe 3 und 4 trägt. Die Kuppelhülse 2 hat in ihrer Mitte zwei aus einem Bund ausgeschnittene Zahnsegmente 5 und 5'. Gegen das Zahnsegment 5 legen sich die Zahnsegmente 6 und 7 durch die Wirkung der Torsionsfedern 8 und g an. Die Kuppelhülse wird durch die Hülse io und .den Abschlußring =i gehalten.In the drawings are the reversing gear according to the invention and the shown at the same time as gear pumps, trained reversing gear. 'According to Fig. I the automatic reversing gear is driven by the shaft i, on the axially slidably the coupling sleeve 2 rests, the two movable ones with saw-shaped teeth provided coupling rings 3 and 4 carries. The coupling sleeve 2 has two in its middle Tooth segments 5 and 5 'cut out in a collar. Place against toothed segment 5 the toothed segments 6 and 7 through the action of the torsion springs 8 and g. the The coupling sleeve is held by the sleeve io and the locking ring = i.

Wird die Welle i durch Linksdrehen (in Pfeilrichtung) bewegt, so nimmt sie die Kuppelbüehse 2 mit, überwindet die Kraft der Torsionsfeder 8, bis sich das Zahnsegment 5' gegen das Zahnsegment 6 anlegt und der Kuppelring 3 das Kuppelrad 12 mitnimmt, welches die Bewegung über das Stirnrad 13 auf die Welle 14 überträgt. Das Stirnrad 15 ist mit der Welle 14 fest verbunden und leitet die Bewegung über das Zwischenrad 16 auf das Kuppelrad 17 weiter, welches mit der. Welle 18 fest verbunden ist und sich entgegengesetzt zur Welle i dreht. Zwischen den Spitzen der Zähne des Kuppelringes 4 und dem Kuppelrad 17 ist ein geringer Zwischenraum. Das Kuppelrad 17 kann also frei in entgegengesetzer Richtung zum Kuppelring 4 und Welle i laufen.If the shaft i is moved by turning it to the left (in the direction of the arrow), it takes the coupling sleeve 2 with it, overcomes the force of the torsion spring 8 until the toothed segment 5 'rests against the toothed segment 6 and the coupling ring 3 takes the coupling wheel 12 with it, which drives the movement transmits via the spur gear 13 to the shaft 14. The spur gear 15 is firmly connected to the shaft 14 and transfers the movement via the intermediate gear 16 to the coupling gear 17 , which with the. Shaft 18 is firmly connected and rotates opposite to shaft i. There is a small gap between the tips of the teeth of the coupling ring 4 and the coupling wheel 17. The coupling wheel 17 can therefore run freely in the opposite direction to the coupling ring 4 and shaft i.

Wird der Drehsinn der Welle i umgekehrt (entgegen der Pfeilrichtung), so löst sich das Zahnsegment 5' und die mit ihm fest verbundene Kuppelhülse 2 von dem Zahnsegment 6 des Kuppelringes 3, der durch die Wirkung der Torsionsfeder 8 zurückbleibt, bis das Zahnsegment 6 an dem Zahnsegment g seine Anlage findet. Beim weiteren Drehen verschiebt sich das gesamte Kuppelstück axial durch das Abgleiten der Zahnschrägflächen =g des Kuppelringes 3 am Kuppelrad 12, wodurch die Zahnspitzen 2o des Kuppelringes 4 in das Kuppelrad 17 eingeschoben werden, bis sie auf die Zahnflanken 2,1 aufschlagen und damit der Kuppelring 4 gegen die Wirkung der Torsionsfeder g und gegenüber der Kuppelbüchse 2 zurückbleibt. Dabei wirken die Zahnschrägflächen =g weiter und bringen die Zahnspitzen 20 tiefer in Eingriff, bis das Zahnsegment 5' das Zahnsegment 7 erreicht hat und die starre Verbindung zwischen, Welle i und dem Kuppelrad 17 herstellt, welches dann direkt mit der Welle i verbunden ist und somit die Abtriebwelle _=8 mit .ihr in gleicher Drehrichtung läuft. Das Zwischenrad 16, die Stirnräder 15 und 13 mit der Welle 14 und das Kuppelrad 12 laufen, leer mit.If the direction of rotation of the shaft i is reversed (against the direction of the arrow), the toothed segment 5 'and the coupling sleeve 2 firmly connected to it detach from the toothed segment 6 of the coupling ring 3, which remains due to the action of the torsion spring 8 until the toothed segment 6 starts the toothed segment g finds its plant. When turning further, the entire coupling piece moves axially due to the sliding of the inclined tooth surfaces = g of the coupling ring 3 on the coupling wheel 12, whereby the tooth tips 2o of the coupling ring 4 are pushed into the coupling wheel 17 until they hit the tooth flanks 2.1 and thus the coupling ring 4 against the action of the torsion spring g and against the coupling sleeve 2 remains. The inclined tooth surfaces = g continue to act and bring the tooth tips 20 deeper into engagement until the tooth segment 5 'has reached the tooth segment 7 and establishes the rigid connection between shaft i and the coupling wheel 17 , which is then connected directly to shaft i and thus the output shaft _ = 8 with .ihr runs in the same direction of rotation. The intermediate gear 16, the spur gears 15 and 13 with the shaft 14 and the coupling gear 12 run along, empty.

Uni einAbgleiten derKuppelbüchse 2 zuverhindern, besonders in senkrechter Anordnung des Wendegetriebes, kann, sie in ihren Endstellungen durch eine Kugelrast gehalten werden.Uni to prevent the coupling sleeve 2 from sliding off, especially in a vertical position Arrangement of the reversing gear, they can in their end positions by a ball catch being held.

Nach Abb.II wird das automatische Wendegetriebe durch die Welle 22 angetrieben, auf der die Kuppelhülse 23 fest angeordnet ist. Auf beiden Seiten derKuppelhülse 23 befinden sich dieRollenführungen 24, in denen sich je eine Kuppelrolle 25 befindet. Die Kuppekollen 25 werden. in dem Käfig 26 gehalten. Von beiden Seiten legen sich die Kuppelzylinder 27 und 27', die in je einem Kuppelrad 28 und 35 untergebracht -sind, über die Kuppelhülse 23 mit ihren Kuppelrollen 25. Wird die Welle 22 durch Linksdrehen (in Pfeilrichtung) bewegt, so nimmt sie die Kuppelhülse 23 mit, während der Käfig 26 bei entsprechender Geschwindigkeit durch seine Trägheit, die durch die Masse der Verstärkung 29 genügend groß gehalten wird, mit den Rollen zurückbleibt. Die Rollen laufen dabei auf die Kurven 30 in den Rollenführungen, 24 auf, klemmen sich in dem Kuppelzylinder 27 fest und verbinden damit zwangsläufig die Welle 22 über die Kuppelhülse 23 mit dem Kuppelrad 28 und nehmen, es mit. Die Bewegung wird auf das Stirnrad 31 und die Welle 32 übertragen. Das Stirnrad 33 ist mit der Welle 32 fest verbunden und leitet die Bewegung über das Zwischenrad 34 auf das Kuppelrad 35 weiter, welches mit der Welle 36 fest verbunden ist. Die Kuppelrollen auf der rechten Seite der Kuppelhülse 23 laufen leer in dem Käfig 26 mit, so daß das Kuppelrad 35 mit seinem Kuppelzylinder 27' frei in entgegengesetzter Richtung zur Kuppelhülse 23 und Welle 22 läuft.According to Fig.II, the automatic reversing gear is driven by the shaft 22 on which the coupling sleeve 23 is fixedly arranged. On both sides of the coupling sleeve 23 are the roller guides 24, in each of which a coupling roller 25 is located. The Kuppekollen 25 are. held in the cage 26. From both sides, the coupling cylinders 27 and 27 ', which are housed in a coupling wheel 28 and 35, lie over the coupling sleeve 23 with its coupling rollers 25. If the shaft 22 is moved by turning it to the left (in the direction of the arrow), it takes the coupling sleeve 23 with, while the cage 26 remains behind with the rollers at a corresponding speed due to its inertia, which is kept sufficiently large by the mass of the reinforcement 29. The rollers run onto the curves 30 in the roller guides 24, clamp themselves firmly in the coupling cylinder 27 and thus inevitably connect the shaft 22 via the coupling sleeve 23 to the coupling wheel 28 and take it with them. The movement is transmitted to the spur gear 31 and the shaft 32. The spur gear 33 is firmly connected to the shaft 32 and transfers the movement via the intermediate gear 34 to the coupling gear 35, which is firmly connected to the shaft 36. The coupling rollers on the right side of the coupling sleeve 23 run idle in the cage 26, so that the coupling wheel 35 with its coupling cylinder 27 'runs freely in the opposite direction to the coupling sleeve 23 and shaft 22.

Wird der Drehsinn der Welle 22 umgekehrt, entgegen der Pfeilrichtung, so lösen sich die Kuppelrollen 25 durch die Wirkung des Käfigs 26 und durch Abrollen auf den Kurven 24 vom Kuppelzylinder 27. Auf der gegenüberliegenden Seite laufen die Kuppelrollen 25', ebenfalls durch den Käfig 26 bewegt, der dort entgegengesetzt wirkt, auf die Kurven 30' in den Rollenführungen 24' auf, klemmen sich in dem Kuppel zylihder fest und verbinden damit zwangsläufig die Welle 22 über die Kuppelhülse 23 mit dem Kuppelrad 35 und nehmen es mit. Die Bewegung wird so von der Weile 22 direkt über das Kuppelrad 35 auf die Welle 36 übertragen, die somit in der gleichen Drehrichtung läuft wie die Welle 22. Das Zwischenrad 34, die Stirnräder 33 und 31 mit der Welle 32 und das Kuppelrad 28 laufen leer mit.If the direction of rotation of the shaft 22 is reversed, against the direction of the arrow, so the coupling rollers 25 are released by the action of the cage 26 and by rolling on the curves 24 from the coupling cylinder 27. Walk on the opposite side the coupling rollers 25 ', also moved through the cage 26, which is opposite there acts on the curves 30 'in the roller guides 24', clamp themselves in the dome zylihder firmly and thus inevitably connect the shaft 22 via the coupling sleeve 23 with the coupling wheel 35 and take it with you. The movement will be like this from of the while 22 is transmitted directly via the coupling wheel 35 to the shaft 36, which thus runs in the same direction of rotation as the shaft 22. The intermediate gear 34, the spur gears 33 and 31 with the shaft 32 and the coupling wheel 28 run along idle.

Eine besondere Anwendungsform kann das erfindungsgemäße Getriebe bei Zahnradpumpen finden, wobei das automatische Wendegetriebe in der Form nach Abb. III mit Zahnkupplung, nach Abb. IV mit Rollenkupplung so angeordnet ist, daß das Kuppelrad 37 und das Stirnrad 38 gleichzeitig als Pumpenräder in. einem besonders abgeschlossenen Gehäuseteil 3g arbeiten.The transmission according to the invention can be used in a particular form Find gear pumps, with the automatic reversing gear in the form shown in Fig. III with tooth clutch, according to Fig. IV with roller clutch is arranged so that the Coupling gear 37 and the spur gear 38 at the same time as pump gears in one special work completed housing part 3g.

Für beide Ausführungen kann die Schalthäufigkeit beliebig groß und kurzzeitig sein. Diese automatischen Wendegetriebe können für Vorschubableitungen in Werkzeugmaschinen, Armaturen, Pumpen, Steuereinrichtungen u. ä. Verwendung finden.For both versions, the switching frequency can be arbitrarily large and be brief. These automatic reversing gears can be used for feed derivatives in machine tools, fittings, pumps, control devices and the like.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Automatic reversing gear, characterized in that a coupling element is located on the drive shaft between two correspondingly arranged counterparts, which automatically connects itself to one or the other counterpart by means of drivers, depending on the direction of rotation of the drive shaft, so that it couples directly or indirectly via reversing gears to the element to be driven and thereby the direction of rotation of the output element always remains the same.

2. Automatic reversing gear according to claim x, characterized in that on the drive shaft (i) an axially displaceable coupling sleeve (2) rests, which with the help by one of the two coupling rings (3 and 4) rotatably arranged on it whose coupling teeth, whose tooth backs are designed as inclined tooth surfaces, with one of the two. Counterpart is in engagement, so that depending on the direction of rotation the drive shaft the inclined tooth surfaces (ig) the coupling sleeve from a counterpart Press against the other so that the coupling sleeve takes the force directly or via reverse gears leads to the output element.

3. Automatic reversing gear according to claim i and 2, characterized in that the coupling rings (3 and 4) each have a stop (toothed segments 6 and 7) by spring force (torsion springs 8 and g) against a driver (tooth segment 5) are pressed so that they change a certain direction of rotation one after the other Must have covered a fraction of a revolution as idle travel and as a result of the Effect of the inclined tooth surfaces an associated axial displacement of the coupling sleeve must be covered before the inevitable connection between the input and output parts is made, whereby the tooth flanks (2i) when starting a certain contact surface reach.

4. Automatic reversing gear according to claim i, characterized in that that atjf the drive shaft between two correspondingly arranged coupling cylinders a coupling sleeve (23) is firmly arranged, which with its roller guides (24) depending on the direction of rotation of the drive shaft, the coupling rollers held in a cage (26) (25) is jammed in one or the other coupling cylinder and thus an inevitable Connection establishes that the direction of rotation changing intermediate gear in the power path is switched on or on and thereby the direction of rotation of the output element always remains the same.

5. Automatic reversing gear according to claim i and 4, characterized in that that the curves (30) in the roller guides (24) on the two ends of the coupling sleeve (23) are offset from one another in such a way that only one group of roles is between the Can clamp curves and a coupling cylinder; while the other group, from Cage (26) held, runs along empty.

6. Automatic reversing gear according to claim 4 and 5, characterized in that the cage (26) holding the rollers due to the effect of its specially trained reinforcement (2g) has a sufficiently large inertia when starting to hold back the rollers so that the direction of rotation In accordance with the drive shaft, only that group of rollers is pressed into the coupling cylinder to which the movement of the curves in the roller guides is directed.

7. Automatic Reversing gear according to Claims 1 to 6, characterized in that coupling and spur gears as work wheels, e.g. B. are designed as pump wheels; the by the effect the gear or roller coupling are driven directly or via an intermediate gear in such a way that that their directions of rotation always remain the same when the direction of rotation of the drive changes and thus also their direction of conveyance.