DE934319C

DE934319C - Rack and pinion drive

Info

Publication number: DE934319C
Application number: DED17065A
Authority: DE
Inventors: Walter Darby
Original assignee: STUART DAVIS Ltd
Current assignee: STUART DAVIS Ltd
Priority date: 1953-03-24
Filing date: 1954-02-18
Publication date: 1955-10-20

Description

Zahnstangenantrieb Die Erfindung bezieht sich auf einen hin und her gehenden Antrieb für eine Zahnstange von der Art, bei der die Zahnstange in einer Richtung gegen eine Kraft durch einen mit ihr zusammenwirkenden rotierend angetriebenen Quadranten bewegt wird, dessen letzter Zahn (in Drehrichtung des Quadranten) der Zahnreihe die Zahnstange freigibt, so daß diese sich auf Grund der auf sie wirkenden Kraft in umgekehrter Richtung bewegen kann. Bei Antrieben dieser Art kann es vorkommen, daß der Zahn der Zahnstange, während er mit dem genannten Endzahn des Quadranten außer Eingriff kommt, durch die .auf die Zahnstange wirkende Kraft mit der Spitze des Quadrantenzahnes verklemmt wird. Hauptziel der Erfindung ist ein Antrieb, bei dem ein solches Verklemmen verhindert wird.Rack and pinion drive The invention relates to a back and forth outgoing drive for a rack of the type in which the rack is in a Direction against a force by a rotating driven one cooperating with it Quadrant is moved whose last tooth (in the direction of rotation of the quadrant) the Row of teeth releases the rack, so that these are due to the acting on them Force can move in the opposite direction. With drives of this type it can happen that the tooth of the rack while it is with the said end tooth of the quadrant comes out of engagement, through the force acting on the rack with the tip of the quadrant tooth is jammed. The main aim of the invention is a drive at such jamming is prevented.

Erfindungsgemäß ist die Zahnstange mit einem Widerlager versehen, das mit einer Kurvenscheibe, die an dem Quadranten befestigt ist, in Eingriff kommt, um die Zahnstange so lange zu halten, bis der Endzahn des. Quadranten außer Eingriff mit dem mit .ihm eingreifenden Zahn der Zahnstange gebracht worden ist.According to the invention, the rack is provided with an abutment, that engages with a cam attached to the quadrant, to hold the rack until the end tooth of the quadrant disengages has been brought with the tooth of the rack that engages with it.

Nach einem weiteren Merkmal ist das hintere Ende der Kurvenfläche verlängert, so daß es zusammen mit dem Widerlager den Beginn der Rückbewegung der Zahnstange :steuert, nachdem diesle außer Eingriff mit dem Endzahn des Quadranten gekommen ,ist. Nach einem noch v eitere; Merkmal besitzt die Kurve oder eine weitere Kurve, die an dem Quadranten befestigt ist, ein Vorderende, mit dem sie nach einer Rückbewegung der Zahnstange und, bevor diese, wieder in die erste Richtung bewegt wird, mit dem Widerlager (oder einem weiteren Widerläger, das an der Zahnstange befestigt ist) in Eingriff kommt, um die Zahnstange in eine Lage zu bringen, in der einer ihrer Zähne mit dem Zahn am vorderen Ende der Zahnreihe auf dem Quadranten richtig in Eingriff kommt. In der Zeichnung ist Fig. i eine schematische Darstellung, teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt, die die Mittel nach der Erfindung darstellt, mit denen das Außereingriffkommen einer Zahnstange und eines mit Zähnen versehenen Quadranten erleichbelrt wird; Fig. 2 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. I und stellt zusätzliche Mittel dar, mit denen der Eingriff der Zähne des Quadranten mit den Zähnen einer Zahnstange erleichtert wird; Fig. 3 ist eine Schnittansicht in einem kleineren. Maßstab längs der Linie 3-3 in Fig. 2 und zeigt die (erfindungsgemäßen) Mittel in Anwendung auf eine Zahnstange, mit der eine Sinusstange bewegt wird; Fig. 4 ist, teilweise im Schnitt, eine Ansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 3.Another feature is the rear end of the cam surface extended so that it, together with the abutment, marks the beginning of the return movement of the Rack: controls after diesle out of engagement with the end tooth of the quadrant has come. After another one; Characteristic owns the curve or another curve attached to the quadrant, with a leading end after a return movement of the rack and, before this, back to the first Direction is moved, with the abutment (or another abutment that is at the rack is attached) comes into engagement to the rack in one position bring in one of their teeth with the tooth at the front end of the row of teeth properly engages on the quadrant. In the drawing, Fig. I is a schematic Representation, partly in elevation and partly in section, showing the funds after of the invention, with which the disengagement of a rack and a toothed quadrant is lightened; Fig. 2 is a similar one View like FIG. I and shows additional means with which the engagement of the Teeth of the quadrant is relieved with the teeth of a rack; Fig. 3 is a sectional view in a smaller one. Scale along the line 3-3 in Fig. 2 and shows the means (according to the invention) applied to a toothed rack with which a Sinus rod is moved; Fig. 4 is a view, partly in section, along that line Line 4-4 in Fig. 3.

In den. Fig. I und 2 sind, die Zahnstangen mit Io und, die mit ihnen; in Eingriff stehenden Quadranten, mit II bezeichnet. Die Quadranten tragen .an ihremkreisförmigen, Teil Zähne 12, von. denen der Endzahn. I2a in Fig. I in der Stellung gezeigt ist,. in der er gerade außer Eingriff mit der Zahnstange kommt, während in. Fig. 2 der vordere Zahn I2b in der Stellung gezeigt ist, in der er noch nicht in Eingriff mit der Zahnstange steht. Auf die Zahnstangen wirkt eine Kraft, entweder das Eigengewicht oder irgendwelche anderen äußeren Kräfte (beispielsweise eine Feder), mit denen sie nach unten bewegt werden.In the. Figures I and 2 are the racks with Io and that with them; engaging quadrants, labeled II. The quadrants bear on their circular, Part of teeth 12, from. those of the terminal tooth. I2a is shown in Fig. I in the position. in which he is just coming out of engagement with the rack, while in. Fig. 2 of front tooth I2b is shown in the position in which it is not yet in engagement with the rack is standing. A force acts on the racks, either its own weight or any other external force (e.g. a spring) with which they are moved down.

Wie besonders in. Fig. I gezeigt; weist die Zahnstange in der Nähe ihres Fußes ein Widerlager I3 mit einem Stift 14 auf; der in die Bahn einer Kurvenscheibe 15 hineinragt, die an einer Seite des Quadranten befestigt ist. Im Bewegungszustand bringt der Quadrant II,. der so angetrieben wird, daß er sich, wie durch den Pfeil I9 angedeutet, im Uhrzeigersinn dreht, bei voll angehobener Zahnstange die Kurvenscheibe 15 in Berührung mit dem Stift 14, um den Zahnstangenzahn. Ioa so anzuheben, daß zwischen diesem und dem Endzahn 12a des Quadranten kein Eingriff stattfindet und: der letztere so aus der geradlinigen Bahn des gerannten Zahnstangenzahnes gebracht werden kann, auf der sich die Zahnstange- nach unten bewegt, wenn die Kurvenscheibe und der Stift außer Eingriff kommen und die Zahnstange sich frei nach untern, bewegen kann. Durch eine entsprechende Wahl der Form der Kurvenscheibe, wie bei 15 angedeutet, kann der Beginn der Abwärtsbewegung gesteuert werden.As particularly shown in Fig. I; has the rack close by her foot has an abutment I3 with a pin 14; in the path of a cam 15 protrudes, which is attached to one side of the quadrant. In the state of motion brings the Quadrant II ,. who is driven so that he himself, as by the arrow I9 indicated, turns clockwise, with the rack fully raised, the cam disc 15 in contact with the pin 14 to the rack tooth. To raise Ioa so that there is no engagement between this and the end tooth 12a of the quadrant and: the latter thus brought out of the straight path of the running rack tooth can be on which the rack moves down when the cam and the pin disengages and the rack moves freely downward can. By appropriate choice of the shape of the cam, as indicated at 15, the start of the downward movement can be controlled.

Die Fig. 2 zeigt eine Zahnstange, die in der Nähe ihres oberen. Endes mit einem zweiten Widerlager 16 versehen ist, das einen ähnlichen Stift 17 wie die Ausführungsform gemäß Fig. I trägt, mit dem. eine zweite, Kurvenscheibe 18 in Berührung gebracht werden kann, die auf dem Quadranten befestigt ist. Wenn sich die Zahnstange am unteren Ende ihres Weges .befindet und der Anfangszahn. 12b des Quadrahten mit ihr in Ergriff kommen soll, bringt die Anlage der Kurvenscheibe I8 an den Stift 17 den Zahnstangenzahn Iob in eine Lage, in der er mit dehn Zahn I2b richtig in Eingriff kommen kann. Damit wird gewährleistet, daß der Zahnstangenzahn Ioc nicht die Bewegung des Quadrantenzahnes I2b hemmt. Um diese Funktion zu veranschaulichen, ist die Stellung, in die der Zahn I2b des Quadranten und die Zahnstangenzähne Iob und Ioc bewegt werden, während sie miteinander in Eingriff kommen, in strichpunktierten Linien. dargestellt. Wie leicht ersichtlich, würde, falls sich der Zahnstangenzahn Ioc in der in strichpunktierten Linien gezeichneten Stellung und der Zahn I2b des Quadranten in der in voll ausgezeichneten Linien. dargestellten Stellung befänden, der Zahnstangenzahn Ioc der Eingriffsbewegung des Quadranten im Wege stehen.Fig. 2 shows a rack in the vicinity of its upper. In the end is provided with a second abutment 16, which has a similar pin 17 as the Embodiment according to FIG. I carries with the. a second, cam 18 in contact can be brought, which is attached to the quadrant. When the rack at the lower end of their path and the initial tooth. 12b of the squaring with you should come under control, brings the system of the cam I8 to the pin 17 put the rack tooth Iob in a position in which it is correctly aligned with the stretching tooth I2b Intervention can come. This ensures that the rack tooth Ioc not inhibits the movement of the quadrant tooth I2b. To illustrate this function, is the position in which the tooth I2b of the quadrant and the rack teeth Iob and Ioc are moved while engaging with each other, in dash-dotted lines Lines. shown. As would be easily seen, in case the rack tooth Ioc in the position shown in dash-dotted lines and the tooth I2b des Quadrants in the fully drawn lines. would be in the position shown, the rack tooth Ioc stand in the way of the meshing movement of the quadrant.

Es sei noch bemerkt, daß die Zahnstange natürlich entweder nur mit den Mitteln, die in Fig. I gezeigt sind, oder daß sie zusätzlich mit den in Fig. 2 dargestellten Mittelen versehen sein kann. Bei dem praktischen Anwendungsbeispiel, das. in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist, in dem beide Mittel, d. h. die in Fig. I und 2 gezeigten, angewendet werden, läuft in Führungen 2o eines festen Teils ein Tragelement Ig: für eingeriffeltes Druckraid, 2I, das, dazu dient, eine Gewindeschleifscheibe (nicht gezeigt) abzuziehen. Das Tragelement I9 ist gegen Mittel, die auf dieses - Tragelement eine Kraft ausüben, (nicht gezeigt), in Fig.3 nach rechtsbeweglich, und zwar durch einen Stift 23, der auf dem Tragelement befestigt :ist und. sich mit einem Sinuslineal 22 in Einsgriff befindet. Die Sinusstange ist wiederum an einem Schlitten 24 befestigt, der in Führungen 25 läuft, die .rechtwinklig zu den. Führungen 2o liegen. Der Schlitten 24 wird von einer Zahnstange Io angetrieben., die an ihm befestigt ist. Der Quadrant i i sitzt auf einer. Welle 27 fest, die auch die Kurvenscheiben, 15 und 18 trägt. Die Zahnstange ist in der Stellung gezeigt, in der die Kurvenscheibe 18 gerade zur Anlage an den. Stift 17 kommst, um die Zahnstange in die Stellung anzuheben, in der sie mit denn. vorderem. Zahn i2b des Quadranten in Eingriff kommt. Die Zähnzahl des. Qüa&anten ist so, gewählt, daß sie ausreicht, um den: Stift 14 bei voll angehobener Zahnstange in. eine bestimmte, Stellung zu bringen, wobei die Zahnistange in der unter Bezug auf Fig.. i beschriebenen Weise freigegeben werden, kann..; ,.It should be noted that the rack is of course only with either the means shown in Fig. I, or that they are additionally combined with the means shown in Fig. 2 means shown can be provided. In the practical application example, illustrated in Figures 3 and 4 in which both means, i.e. H. in the Figs. I and 2, applied, runs in guides 2o of a fixed part a support element Ig: for grooved pressure brace, 2I, which serves, a thread grinding wheel (not shown) to be withdrawn. The support element I9 is against means on this - Carrying element exert a force (not shown), movable to the right in Fig. 3, namely by a pin 23 which is attached to the support element: is and. themselves with a sine ruler 22 is in one grip. The sine bar is on again a slide 24 attached, which runs in guides 25, the .rechtwinklig to the. Guides 2o lie. The carriage 24 is driven by a rack Io., which is attached to it. The quadrant i i sits on one. Shaft 27 fixed that too the cams 15 and 18 carries. The rack is shown in the position in which the cam 18 just to rest on the. Pin 17 is coming to the rack to be lifted into the position in which they are with then. front. Tooth i2b of the quadrant comes into engagement. The number of teeth of the Qüa & anten is chosen so that it is sufficient around the: pin 14 with fully raised rack in a certain position bring the rack in the manner described with reference to Fig. i can be released ..; ,.

Claims

PATENT CLAIMS; i. Drive for a rack that counteracts that effect a force through. a, driven, toothed quadrant. in a Direction is moved whose rear tooth de rack releases, so there, ß this can move in the opposite direction.,. through this marked, that the rack (Io) is provided with an abutment (13, 14) with a Cam (15), which is attached to the quadrant, comes into engagement to the Hold the pincer rod until the rear tooth (i2a) of the quadrant is out of engagement with the tooth of the rack that interacts with it.

2nd drive, according to claim I, characterized in that the rear end (15a) of the cam disc (15) is extended so that in cooperation with the abutment (13, 14) the beginning the return movement of the rack is controlled after it is disengaged with the back tooth. (I2a) of the quadrant has come.

3. Drive according to claim I. or 2, characterized in that a further cam disc (18), which on, the Quadrant. is attached, comes into engagement with another abutment (16, 17), which is also stuck on the rack (Io) after the return movement the rack and before it is moved again in the direction mentioned, to the Tooth.-stan; ge in, to a definite position. bring in one of their teeth can mesh perfectly with the voirderen tooth (12b) of the quadrant.