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Umschaltbarer Drehzahlmesser
Die Erfindung betrifft Verbesserungen
an Drehzabimessern, insbesondere solchen, bei denen verschiedene Meßbereiche einstellbar
sind, so daß insgesamt ein sehr weiter Bereich von Drehzahlen überstrichen werden
kann. Die bisherigen Geräte dieser Art besaßen den Nachteil, daß besonders bei niedrigen
Drehzahlen ein großes Drehmoment überwunden werden mußte. Dieses große Drehmoment
wurde hervorgerufen durch die Getriebereibung, welche insbesondere in der Schneckenwelle
infolge ihrer bisher verhältnismäßig großen Drehzahl, z. B.
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5000Umdrehungen; ihren Ursprung hatte. Daneben wirkten sich aber auch
die infolge der Eigenart der Umschaltung, z. B. bei Verwendung eines exzentrisch
verstellbaren Antriebsritzels, jeweils lose umlaufenden Wellen und Zahnräder in
diesem Sinne störend aus.
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Nach der Erfindung können die Reibungsverhältnisse ganz wesentlich
verbessert werden, wenn einerseits die Schneckenwelle bei allen Ubersetzungen mit
möglichst konstanter und niedriger Drehzahl z. B. 500 U/min, umläuft, wobei dann
auf der anderen Seite die notwendige Übersetzung in die Zahnräder verlegt wird.
Weiterhin ist es wesentlich, daß besonders bei den hohen Meßbereichen, bis 50 ovo
Umdrehungen, gleich mit einer möglichst großen Übersetzung ins Langsame begonnen
wird, was erfindungsgemäß dadurch erzielt wird, daß die antreibende Welle unmittelbar
gezählt ist und mit einem Zahnrad von entsprechend großem Durch-
messer
im Eingriff steht. Bei der dadurch bedingten neuen Einrichtung des Getriebes ergab
sich gleichzeitig der Vorteil, daß sich auch noch andere Verbesserungen durchführen
lassen. So ergab sich ein gegenüber bisherigen Ausführungen vereinfachter Bohrplan
mit weniger Bohrlöchern als sie früher notwendig waren, mit genauen Fluchten der
Schneckenachse und der der Schaltwalze, die die Antriebsachse enthält. Während weiterhin
früher auf genau gleiche Winkelwege der Schaltwalze aus Gründen der technischen
Ausführbarkeit des Übersetzungsgetriebes verzichtet werden mußte, läßt sich nunmehr
bei z. B. drei Meßbereichen eine genaue 1 2oOL.Verschiebung erzielen, so daß eine
genaue Dreiteilung des Schaltweges von 3600 möglich ist. Auch konnte der Raumbedarf
unter sonst gleichen Bedingungen verringert werden. Während es ferner bisher notwendig
war, im unteren Meßbereich die Drehzahl zunächst beträchtlich hinauf-und dann wieder
herabzusetzen, bewegen sich die Drehzahlen dieses Bereiches, wenn auch entgegengesetzte
Übersetzungen nicht vermeidbar sind, nunmehr nicht mehr über, sondern unter der
Schneckenwellendrehzahl. Mit diesen Mitteln ist es gelungen, das Drehmoment des
unteren Meßbereiches auf einen Bruchteil des früheren Wertes herabzusetzen.
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Für die Zahnräder wurde teilweise Leichtmetall gewählt, weil hierdurch
ebenfalls die umlaufenden Massen besonders der großen Zahnräder und damit die Reibungskräfte
vermindert werden. Einseitig gelagerte Zahnräder, wie sie früher notwendig waren,
können in Fortfall kommen. Die Umlaufzahlen der Zahnradachsen sind so weit verringert,
daß unzulässige Zagerbeanspruchungen vermieden sind. Das Leichtmetall sichert weiterhin
gute Geräuschfreiheit, gutes Auswuchten und Vermeidung von Resonanzschwingungen.
Um bei dem höchsten Meßbereich eine ungewollte Mitnahme deslEinstellknopfes durch
die Antriebswelle bei so hoher Drehzahl zu - vermeiden, ist eine besondere Sicherung
vorgesehen, für welche in sehr einfacher Weise die Drehgriffrastenfeder mitbenutzt
werden konnte, durch welche im Falle des obersten Meßbereiches ein durch Drehung
nicht lösbarer Eingriff zwischen Drehgriff und Gehäuse hergestellt wird, wobei ein
kleiner Stift nach außen springt, durch dessen Eindrücken der Eingriff wieder gelöst
werden kann.
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Die Erfindung wird an Hand der Abbildungen noch näher erläutert,
wobei ein Gerät mit drei Meßbereichen 500, 5000, 50 000 Umdrehungen zugrunde gelegt
wurde. In der Abb. I ist I das Gehäuse des Drehzahlmessers, welches das hier nicht
näher zu erörternde eigentliche Meßwerk 2, z. B. eine Wirbelstrommeßein,richtung
mitZeigervorrichtung 3 umschließt. 4 ist eine an sich bekannte Vorrichtung zur Umkehr
der Drehrichtung, falls diese nicht der für das Werk 2 vorgesehenen Drehrichtung'
entspricht. 5 ist eine Schnecken- bzw. Schraubenradwelle, die mit dem Schneckenrad
6 zusammenwirkt, vorzugsweise miteinem'Übersetzungsverhältnis I: I, wobei zweckmäßig
mehrgängige Schneckengewinde benutzt werden. Die Übertragung der Antriebsbewegung
der Welle 7 auf die Schneckenradachse 5 erfolgt über ein Zwischengetriebe, das sich
in dem Gehäuse 8 befindet. Dadurch, daß die Antriebswelle 7 in dem für die Einstellung
der verschiedenen Meßbereiche vorgesehenen Drehgriff g exzentrisch gelagert ist,
läßt sie sich je nach der tEinstellung des Drehgriff mit Hilfe des Ritzels 10 mit
verschiedenen Zahnrädern wahlweise in [Eingriff bringen, was den verschiedenen Meßbereichen
entspricht. Das Ritzel 10 ist zweckmäßig gleich in die Welle 7 eingeschnitten, so
daß sich das Aufsetzen eines besonderen Zahnrades erübrigt. Bei 29 ist in dem Drehgriff
eine Raste angedeutet, die für gewöhnlich nur so weit einspringt, daß sie durch
ein fache Drehbewegung des Griffes überwunden werden kann. Lediglich in dem oberen
Meßbereich (50000Umdrehungen) springt diese Raste vollständig ein und sperrt dadurch
den Drehgriff. Hierbei wird aber ein Stift 30 nach außen gedrückt, der gestattet,
die Kugel von Hand wieder so weit zu verschieben, daß eine Weiterdrehung des Drehgriffes
möglich ist.
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Der Aufbau des Zwischengetriebes wird am besten aus den Abb. 2 und
3 ersichtlich.
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In Abb. 2 ist ein Plan dargestellt, der das Zusammenwirken der einzelnen
Radsätze in abgewickelter Form erkennen lulßt, Abb. 3 zeigt einen Bohrplan.
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In der Abb. 2 ist das Ritzel der Antriebswelle nicht mit dargestellt,
es läßt sich durch die Schaltbewegung entweder mit dem Zahnrad I I (im untersten
Meßbereich), 12 (im mittleren Meßbereich), 21 (im oberen Meßbereich) kuppeln. Bei
der Kupplung im unteren Meßbereich wird die Bewegung der das Zahnrad I I tragenden
Welle 14 durch Vermittlung der Zahnräder 15 und I6 auf die Schneckenwelle I7 übertragen,
wobei die Übersetzungsverhältnisse so gewählt sind, daß die Welle I7 die gleiche
Drehzahl wie die Antriebswelle 7 besitzt. Die Drehzahl der Welle 14 beträgt dabei
125 Umdrehungen, liegt also unterhalb der Schneckenwellendrehzahl. Bei Einstellung
des zweiten Meßbereiches ist das Ritzel 10 bzw. die Welle 7 mit dem Zahnrad 12 im
Eingriff, dessen Welle 18 die Bewegung mit Hilfe des Zahnrades 19 auf das Zahnrad
20 der Schnecken welle I7 überträgt. Die Welle 18 macht hierbei durch entsprechende
Wahl der Zähnezahlen I000 Umdrehungen, so daß in diesem Meßbereich entgegengesetzte
Übersetzungen überhaupt vermieden sind. Bei 'Einstellung des obersten Meßbereiches
ist das Ritzel 10 im Eingriff mit dem Zahnrad 2I der Welle 22. Von hier wird die
Bewegung über Zahnräder23, 24, Zwischenwelle 25, Zahnräder 26, 27 auf die Zwischenwelle
I8 und von da, wie im Fall des vorher beschriebenen Meßbereiches, auf die Schneckenwelle
I7 übertragen. Die Drehzahl der Welle 22 beträgt hierbei 10 000 Umdrehungen, die
der Welle 25 3333es Umdrehungen und die der Welle 18, wie bereits oben erwähnt,
I000 Umdrehungen je Minute. Wie man erkennt, kommen auch in diesem Meßbereich entgegengesetzte
Übersetzungen nicht vor.
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Das Zahnrad 21 ist, wie in Abb. 2 dargestellt, nach der Seite der
Lagerstelle hin an der Stelle 28
ausgedreht. Dies hat sich als vorteilhaft
erwiesen, um bei der hohen Drehzahl dieses Rades ein Absaugen des Schmiermittels
aus der Lagerstelle zu vermeiden. Nach Anbringen dieser Ausfräsung war ein Einfluß
auf das Schmiermittel nicht mehr festzustellen. Der zugehörige Bohrplan mit den
Bohrungen für die Wellen I4, I7, I8, 22 und 25 ist aus der Abb. 3 zu ersehen.
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Die Bohrungen der Wellen 14, I8, 22 liegen dabei, bezogen auf die
Bohrung der Welle I7, unter gegenseitigen Winkeln von genau I20°'. Die verhältnismäßig
enge Nachbarschaft der Bohrungen hat gleichzeitig entsprechend geringe Abmessungen
des von dem Getriebe beanspruchten Raumes zur Folge. Da ferner keine der Bohrungen
durch eines der Zahnräder verdeckt wird, lassen. sich alleAchsen doppelseitig in
den Wandungen des Gehäuses lagern.