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Stufenlos regelbares Getriebe für Kleingeräte, z. B. Haarscheren Gegenstand
der Erfindung ist ein stufenlos regelbares Getriebe, bei dem antriebsseitig eine
rotierende Bewegung vorhanden ist, welche durch eine geführte Pleuelstange, über
zwei mittels eines Steueranschlages steuerbare Hebel, die Steuerlenker, so übertragen
wird, daß im Abtrieb ein Hebel, der Abtriebwinkelhebel, in seinem schwingenden,
also hin- und hergehenden Ausschlag stufenlos regelbar ist, und zwar in der Weise,
daß dier Abtriebwinkelhebel am Anfang und am Ende seines Ausschlages zeitlich regulierbar
verharrt. Die Erfindung soll dazu dienen, für Kleingeräte aller Art, wo rotierende
Antriebsorgane vorhanden sind und eine stufenlos regelbare schwingende, also hin-
und hergehende Abtriebsbewegung gefordert wird, ein wirtschaftlich günstiges Getriebe
zu schaffen.
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Beim vorliegenden Getriebe handelt es sich um ein Hebelgetriebe, wie
es in weitaus komplizierterer und daher teuerer Ausführung bei Ventilsteuerungen
anzutreffen ist, also da, wo eine vorhandene rotierende Bewegung antriebsseitig
vorliegt,
und im Abtrieb eine schwingende, also hin-und hergehende
Bewegung, die in der Schwingungsamplitude stufenlos regelbar sein soll, verlangt
wird.
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Bei den bekannten Getrieben dieser Art sind dabei komplizierte Schaltorgane
und in den meisten Fällen bei den einzelnen Getriebeelementen große Genauigkeiten
in der Fertigung erforderlich.
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Gegen alle diese wirtschaftlichen Nachteile ist das den Gegenstand
der Erfindung bildende Getriebe seinem Wesen nach von großer Einfachheit, und das
Getriebe erreicht auch fertigungstechnisch beträchtliche Vorteil.
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Gegenüber den bekannten Getrieben dieser Art hat das Getriebe nach
der Erfindung eine einfache Ausführung und Konstruktion der Getriebeelemente. Fast
sämtliche Getriebeteile können so z. B. als billige Stanzteile gefertigt werden,
wobei von besonderem Vorteil ist, daß das Getriebe keine Zahnräder und ähnliche
schwierig herzustellende Getriebeteile aufweist.
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Die Getriebeelemente können durch ihre Einfachheit in den Abmessungen
so klein gehalten werden, daß das Getriebe auf kleinem Raum als handliches Kleingerät,
z. B. für den Antrieb einer Haarschere, verwendet werden kann.
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Eine weitere neue Wirkung gegenüber den vorhandenen Getrieben ähnlicher
Art liegt in der beliebig einstellbaren Verharrungszeit des Abtriebmittels im Wendepunkt.
Dies ist besonders dort von Bedeutung, wo das Getriebe für Haarscheren und ähnliches.
benutzt wird, da in diesem Fall die die Schneiden bildenden Abtriebwinkelhebel gut
der zu schneidenden Substanz zugeführt werden können.
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Bei den bekannten Getrieben, auch vielfach Steuerungen genannt, die
stufenlos regulierbar sind, wird die Regelbarkeit meist mit Hilfe einer Kulisse
erzielt. Oft wird hierfür auch ein, von der eigentlichen Antriebsrotation unabhängig
drehbarer Drehexzenter verwendet. Bei dem -Getriebe nach der Erfindung ist dieses
stufenlose Regelproblem in einfacher Weise gelöst, und zwar kann als Regelorgan
eine einfache Anschlagfläche dienen, die der Regelung entsprechend von außen gesteuert
wird, dergestalt, daß die Anschlagfläche mit den Getriebeelementen keine mechanische
Verbindung hat und der Steueranschlag somit unabhängig vom Getriebe bewegt werden
kann.
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In der Anwendung des Getriebes z. B. als. elektrisch angetriebene
Haarschere ergeben sich für das Bedienen der Haarschere wesentliche Vorteile. So
wird das bisher von Hand auszuführende Bewegen der Scherenschenkel vom Getriebe
übernommen, wobei der Öffnungswinkel der Scherenschenkel stufenlos regelbar ist
durch ein einfaches Bewegen des Steueranschlages, der sowohl im Ruhezustand als
auch während des Scherprozesses bewegt werden kann. Ein Ermüden der Hand wird beim
Bedienen der Schere in diesem Fall ausgeschaltet, wobei der Schnitt mit der Schere
als solcher unter der Ermüdung der Hand in keiner Weise leidet. Durch eine entsprechende
Auslegung des Antriebmittels des Getriebes kann eine optimale Scherfrequenz erreicht
werden, welche die Schnittleistung gegenüber den vorhandenen, von Hand betriebenen
Scheren beträchtlich erhöht.
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Ein Ausführungsbeispiel dieses Getriebes gemäß der Erfindung in der
Anwendung einer Schere, die zum Schneiden der verschiedensten Substanzen verwendet
werden kann, wie beispielsweise zum Haarscheiden, soll an Hand der nachstehend vorhandenen
Zeichnung näher erläutert werden.
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Fig. I zeigt das Getriebe im Anfang der Ausschlagbewegung des Abtriebwinkelhebels
in Richtung des Ausschlages f, wobei der Steuerausschlag gerade berührt wird; Fig.
2 zeigt die Endausschlagstellung des. Abtriebwinkelhebels in Richtung f gestrichelt,
die ausgezogene Fig. 2 zeigt die Ausgangsstellung bei dieser Bewegung; Fig. 3 zeigt
nach der Verharrungszeit des Abtriebwinkelhebels im Wendepunkt bei der Endausschlagstellung
in Richtung f den Beginn des Arbeitsausschlages des Abtriebwinkelhebels in Richtung
e (ausgezogene Fig. 3), die gestrichelte Fig. 3 zeigt die Endstellung bei diesem
Ausschlag in Richtung e.
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Die Figuren zeigen schematisch die Vorderansicht des Getriebes. Auf
der rotierenden Antriebscheibe I sitzt der mit dem Radius r rotierende Exzenterstift
2. Auf diesem .ist die Pleuelstange 3 beweglich gelagert. Die Pleuelstange 3, der
Lenker 5 und ein Steuerlenker 6 sind mit dem Rückhollenker I3 bei 4 beweglich gelagert.
Der Lenker 5 ist weiterhin bei 7 beweglich gelagert, so daß bei einer Rotation der
Scheibe I der Punkt 4 zwangläufig den durch den Radius r und durch die Länge L des
Lenkers 5 bedingten konstanten Kreisbogen a-b beschreibt. In Achse 8 sind die beiden
Steuerglieder 6 und 9 auf einer Rolle Io beweglich gelagert. II ist ein in Richtung
c-d verstellbarer Steueranschlag, der jedoch auch als geführte Kulisse für die Rolle
Io ausgebildet werden kann. In I2 ist der Rückhollenker I3 mit dem als Scherenschenkel
ausgebildeten Abtriebwinkelhebel I4 und dem Steuerlenker 9 beweglich gelagert, wobei
der Scherenschenkel I4 seine Hauptlagerung bei I5 hat und somit die Möglichkeit
hat, in einer hin- und hergehenden Bewegung e-f auszuschlagen. I6 ist ein ruhender
Hebel, gegen den sich der Scherenschenkel I4 hin- und herbewegt. Im Punkt o ist
der Drehpunkt der Antriebscheibe I.
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In Fig. 2 hat sich die Scheibe I nun so weit gedreht, bis die Rolle
Io den Steueranschlag II berührt. Nun beginnt der Scherenschenkel I4 in Richtung
f auszuschlagen. Dieser Ausschlag hat sein Maximum erreicht, wenn die Punkte 4-2-o
auf einer Geraden, wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet, liegen. Der Scherenschenkel
I4 bleibt nun in dieser Ausschlagstellung trotz weiterer Drehung der Scheibe z.
Hat sich die Scheibe i so weit gedreht, bis der Rückhollenker 13 an der Achse 12
anschlägt (s. Fig. 3), so bewegt sich bei weiterer Drdiung der Seheibei der Scherenschenkel14
in Richtung e.
Das Ende des Ausschlages in der Richtung e ist dann
erreicht, wenn die Punkte I2-4-o-2 auf einer Geraden legen, wie gestrichelt in Fig.
3 angedeutet.
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Der Bewegungsvorgang wiederholt sich jetzt: Beim Weiterdrehen der
Scheibe i trifft die Rolle Io auf den Steueranschlag II, der Abtriebwinkelhebel
14 schlägt in Richtung f aus usw., wobei als Ruhezeit des Scherenschenkels I4 die
Zeitdifferenz anzusehen ist, von der Lage der Punkte I2-4-o-2 auf einer Geraden,
bis zu dem Zeitpunkt, in dem die Rolle Io den Steueranschlag II berührt. Je größer
der eingeschlossene Winkel a der beiden Steuerlenker 6 und 9 (Fig. 2) ist, wenn
die Rolle Io am Steueranschlag II antrifft, um so größer ist also der Ausschlag
des Scherenschenkels I4 in Richtung f.
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Der Ausschlag des Scherenschenkels 14 ist also stufenlos steuerbar
während einer konstanten Drehung der Scheibe I, wenn der Steueranschlag II in Richtung
c-d oder d-c verschoben wird. Der Ausschlag des Scherenschenkels I4 hat sein Maximum
dann, wenn der Steueranschlag II im Punkt d steht. Der Ausschlag des Scherenschenkels
I4 wird zu Null, wenn der Steueranschlag II im Punkt c steht. Der Steueranschlag
II ist das Steuerorgan des Getriebes. Durch eine beliebige Kurvenform dieses Steueranschlages
II erhält man einen dieser Kurvenform entsprechenden Geschwindigkeitsverlauf des
Scherenschenkels.