FI98851C - Yhdellä laitteella säädettävä sälekaihdin - Google Patents

Description

98851

Yhdellä laitteella säädettävä sälekaihdin

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista yhdellä laitteella säädettävää sälekaihtimen kal-5 listus- ja nostojärjestelmää.

Sälekaihtimen kiskomekanismin täytyy tuottaa kaksi toimintoa: ensiksi verhon nostaminen ja laskeminen, ja toiseksi säleiden kallistuksen säätö verhon avaamiseksi tai sulkemiseksi tai säleiden asettamiseksi haluttuun kul-10 maan. Ihanteellinen yhdellä laitteella säädettävä kisko-mekanismi vaatisi vähän voimankäyttöä jopa nostettaessa raskaita ja pitkiä sälekaihtimia. Se huolehtisi vetopunok-sen tai -narujen kokoamisesta suhteellisen pieneen kisko-mekanismiin. Siinä pitäisi olla hyvän sulkeutumisen mah-15 dollistava kallistusmekanismi. Lopuksi se käsittäisi minimimäärän osia, olisi helposti kokoonpantavissa ja vaatisi minimimäärän säätöä.

Aiemmassa tekniikassa tunnetaan lukuisia yhdellä laitteella säädettäviä sälekaihtimen malleja. Jotkut niis-20 tä eivät kallistu riittävästi, jotta sulkeutuminen olisi hyvä. Niistä monissa käytetään lukuisia monimutkaisia osia ja niitä on vaikea säätää.

Aiempi tekniikka paljastaa kaksi yleistä menetelmää vetopunosten tai -nauhojen kokoamiseksi sälekaihtimen kis-. 25 komekanismiin. Eräs menetelmä on kiertää vetopunokset tai -narut keloille. Tässä menetelmässä on kaksi haittapuolta. Ensinnäkin punokset tai nauhat eivät kelaudu tasaisesti keloille, ja hyvinkin pieni halkaisijan ero tuottaa helposti havaittavan epätasaisuuden kaihtimessa sitä ylösnos-30 tettaessa. Toiseksi nostomekanismin mekaaninen hyöty alenee, kun puolalle kertyvän nauhan tai punoksen määrä kasvaa. Tätä mekaanisen hyödyn progressiivista alenemista ilmenee, kun nostopunokset kannattelevat suurempaa osaa verhon painosta, mikä aiheuttaa suuremman kasvun vaaditta-35 vassa voimassa verhon nostamiseksi edelleen. Mekaaninen hyöty alenee juuri silloin, kun sen pitäisi kasvaa.

. 98851 2

Toinen ja edullisempi menetelmä on kerätä punokset akselille, joka liikkuu sivusuunnassa tai poikittain niin, että nostopunokset kiertyvät yhdeksi kerrokseksi akselille. Tämä takaa kunkin nostopunoksen tasaisen kiertymisen 5 säilyttäen mekaanisen hyödyn vakiona niin, että nostovoima kasvaa vain nostopunosten kannattaman painon suhteessa. Useita menetelmiä on käytetty tangon poikittaisliikkeen tuottamisessa, esimerkiksi hammastankojärjestelyä. US-pa-tentti 1 343 527 kuvaa johtoruuvin ja mutterin poikittais-10 liikkeen suorittamiseksi. Toinen menetelmä, jossa ei käytetä hammaspyöräkoneistoja eikä johtoruuveja, on kuvattu US-patentissa 4 625 012, jossa nostopunokset, vaikuttaessaan niitä tukevien alustojen nokkaominaisuuksiin, tuottavat poikittaiset voimat tangon poikittaista liikettä var-15 ten. Vaikka tätä menetelmää käytetään nykyisin useissa kaihtimissa, jotka nousevat alhaaltapäin, ei uskottu, että menetelmä voisi toimia sälekaihtimissa, koska odotettiin, että säätölaitteista riippuvien kaihtimien paino lisäisi kitkaa niin paljon, että tanko ei liikkuisi poikittaisesti 20 kunnolla.

Kiskomekanismin täytyy myös huolehtia sälekaihti-mien säleiden kallistuksesta. Yksisäätöisessä kaihtimessa käytetään poikittaistankoa, johon nostopunoksien keräämiseksi kallistusmekanismin täytyy pyöriä jompaankumpaan 25 suuntaan poikittaistankoa pitkin, kunnes täysin suljettu-asento on saavutettu. Sen jälkeen kallistusmekanismin täytyy liukua asemansa pitäen, samalla kun kaihdinta nostetaan tai lasketaan. Yksisäätöisessä poikittaistangolla varustetussa sälekaihtimessa kallistusmekanismin käyttöak-30 seli on poikittainen tanko. Kaihdinnauhat on liitetty sää- tömekanismiin. Yleensä yksisäätöisessä sälekaihtimessa on yksi säätömekanismi kaihtimen kutakin kaihdinnauhaa varten. Parhaimmat kallistustulokset saadaan, jos kaihdinnauhat on kiinnitetty säätölaitteeseen nauhojen välisen 35 etäisyyden ollessa yhtä suuri kuin säleiden leveys. Sen lisäksi näiden kiinnityspisteiden välisen viivan tulisi li 98851 3 kulkea poikittaistangon keskiviivalla. Tämä pitää säätölaitteen säleiden kanssa samassa kulmassa. Jos tätä geometrista suhdetta ei säilytetä, on välttämätöntä tämän suljetun asennon saavuttamiseksi, että kallistusmekanismi 5 pystyy nostamaan kaihdinta.

Sälekaihtimissa, joissa nostomekanismi ja kallistusmekanismi ovat erilliset, ei ole vaikeutta tuottaa kal-listusmekanismia, joka pystyy nostamaan koko kaihtimen painon. Kuitenkin poikittaistankoisessa yksisäätöisessä 10 sälekaihtimessa poikittaistangon täytyy käyttää sekä kallistus- että nostomekanismeja. Kun täysin kallistettu asento on saavutettu, kallistusmekanismi täytyy osittain kytkeä irti ja sen tulee liukua. Tämä tuottaa riittävän vääntömomentin täyden kallistuksen säilyttämiseksi tangon 15 jatkaessa pyörimistään kaihtimen nostamiseksi tai laske miseksi. Mikä voima tahansa, joka tarvitaan täyden kallistuksen säilyttämiseksi, lisätään kaihtimen nostamiseen vaadittavaan voimaan. Tämä voima on minimissä, jos (a) säätölaitteen geometria on yllä kuvatun kaltainen ja (b) 20 jos säätömekanismi pystyy säätämään otettaan poikittaisesta tangosta, jotta tuotetaan vain täyden kallistuksen säilyttämiseksi tarvittava vääntömomentti. Sen lisäksi, mitä pienempi on eri puolilla olevien kaihdinnauhojen välinen ero, sitä parempi on sulkeutuminen. Tämä viimeksi mainittu 25 vaatimus täytetään parhaiten, jos säätölaitteet on asennettu suoraan poikittaistangolle. Säätölaitteiden ja tangon välinen keskiosa lisää kaihdinnauhojen eroa täyden kallistuksen aikana. US-patentti 4 697 630 esittää säätö-mekanismin, jolla on hyvä tartuntavääntömomentti kallis-30 tuksen ääripäiden välillä, samalla kun se osittain vapauttaa otteensa saavutettuaan täyden kallistuksen. Tämä säätölaite on valmistettu monikierroksisen kierteisen nauha-kytkimen muotoon, joka tarttuu poikittaistankoon kallistuksen aikana. Kun täysin kallistettu asento on saavutet-35 tu, säätölaitteen etupää koskettaa pysäytintä, joka estää säätölaitetta liikkumasta lisää ja joka osaksi vapauttaa 4 98851 säätölaitteen otteen tangosta, rajoittaen näin säätölaitteiden kitkavastusta tangosta juuri sen vääntömomentin verran, joka vaaditaan pitämään kaihdinta täysin kallistetussa tilassa. Tanko voi jatkaa pyörimistään, kelaten 5 tai kerien auki nostopunoksia laskien tai nostaen kaihdinta sen suunnan mukaisesti, johon tankoa pyöritetään.

US-patentit 2 737 235, 2 758 644 ja 3 352 349 kuvaavat aiemman tekniikan mukaisia yhdellä laitteella säädettäviä sälekaihtimia, joissa käytetään erilaisia poikit-10 taistankonostomekanismeja. Jotta saavutetaan aiemman tekniikan mukaisten kaihtimien poikittaisliike, on välttämätöntä voittaa poikittaiseen tankoon vaikuttava, verhon painosta johtuva kitkavoima. Kallistusmekanismin otteen poikittaistangosta täytyy olla riittävä täydellisen sul-15 keutumisen takaamiseksi. Tietysti sekä kallistusvoima että tangon vastus täytyy voittaa, jotta tanko liikkuisi poikittaisesta. Nämä kitkavastukset ovat liian suuria, minkä vuoksi näitä kaihtimia on hyvin vaikea käyttää. Sen vuoksi ei ole hämmästyttävää, että tämäntyyppistä mekanismia 20 käyttävistä sälekaihtimista ei ole koskaan tullut suosittuja.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa aikaisemmassa tekniikassa esiintyneet epäkohdat. Tähän päämäärään päästään keksinnön mukaisella järjestelmällä, 25 jolle on tunnusomaista, että tukivasteessa on lisäksi pinta säätölaitteen tukemiseksi tankoon kohdistuvan kitkavas-tuksen pienentämiseksi.

US-patentin 4 696 630 mukaisen kierteisen nauhasää-tölaitteen halutut ominaisuudet voidaan yhdistää US-paten-30 tin 4 623 012 mukaisen poikittaistankojärjestelmän kanssa sälekaihtimen tuottamiseksi, jota voidaan käyttää yhdellä säätölaitteella ja joka kokoaa vetonarut kiskomekanismin sisään. Tätä yhdistelmää on kokeiltu ja havaittu epätyydyttäväksi, koska säätölaitteet vaikuttavat niin paljon 35 kitkavastukseen poikittaistangolla, että tanko ei liiku poikittain luotettavasti. Keksintö käsittää uuden tukipin- 5 . 98851 tajärjestelyn, joka poistaa tästä kitkavastuksesta suuren osan. Edullisessa suoritusmuodossa US-patentin 4 697 630 nauhakytkintä on muunnettu niin, että säätölaite on tuettu suoraan tukivasteeseen poikittaisen tangon sijasta. Tämä 5 vähentää huomattavasti poikittaiseen tangon kitkavoimia, mikä parantaa käytön luotettavuutta. Kaihdin on hyvä sulkeutumaan, sitä on helppo nostaa ja laskea. Siinä on vähän osia, se on helppo koota ja sitä on helppo säätää. Keksinnön yhdistelmällä on etunsa sekä säätömekanismissa että 10 nostomekanismissa, ilman että tanko liukuu suuria kitkavoimia vastaan, jotka on havaittu aiemman tekniikan kaih-timissa.

Kierteisesti kiertyvän nauhan kytkinsäätölaitteen käyttö on ratkaisevaa, koska se yksin erilaisten tunnettu-15 jen yhdellä laitteella säädettävien kaihtimien käyttömene-telmien joukossa pystyy tuottamaan suuren kitkan tarvittaessa säädön aikana, samalla kun pystytään säätämään kitkavoimia säätölaitteiden ja poikittaisen tangon välillä minimiin, joka tarvitaan täyden kallistuksen säilyttämi-20 seksi. Muiden menetelmien, joissa käytetään ennalta määrättyä kitkaliitosta tangon ja kallistuslaitteen välillä, täytyy kitkavoimien vaihtelevuudesta johtuen tuottaa lisä-kitkavoima kaihtimen täydellisen sulkeutumisen takaamiseksi. Tämä lisävoima lisää ei-toivotusti kaihtimen käytön 25 vaatimaa voimaa. US-patentti 3 352 349 julkaisee yhdellä laitteella ohjattavan sälekaihtimen, jossa käytetään poi-kittaistankoa ja säätölaitetta, joka kitkan voimalla tarttuu poikittaistankoon. Vetonarun kannatin 15 on asennettu hieman puristavaksi käyttöakseliin 2. Mutta kokemus on 30 osoittanut, että säätölaitteen täytyy tarttua käyttöakseliin tiukasti kallistuksen aikana, jotta aikaansaadaan hyvä sulkeutuminen, ja tästä tiukasta otteesta syntyvä kitka vaatii poikittaismekanismilta suuria voimia, jotta akseli saadaan liukumaan.

35 Täysin pitkäksi vedetyssä sälekaihtimessa kaihdin- nauhat kannattavat koko painon. Kun kaihdinta nostetaan, 98851 6 paino siirtyy vetonaruille. Kun kaihdin on täysin ylösnostettu, itse asiassa vetonarut kannattavat sälepakan ja alalistan koko painon. Kaihdinnauhat on kiinnitetty säätölaitteisiin, niin että sen, mikä kannattaa säätölaitteita, 5 täytyy myös kannatella esiinvedetyn kaihtimen osan painoa. Säätölaitteiden ja niiden tukien väliset normaalivoimat ja niiden synnyttämä kitka voivat tehdä poikittaisliikkeestä vaikean, kun kaihdin on lähes pitkäksi vedetty. Tuolloin säätölaitteet kannattelevat suurinta osaa painosta tuot-10 taen maksimikitkan, ja vetonarujen kireys, joka tarvitaan poikittaisliikkeen tuottamiseksi, on minimissä.

On hämmästyttävää, että on mahdollista tuottaa riittävä säädön käyttövoima kuormittamatta poikittaismeka-nismia niin suurella kitkalla, että poikittaisliike estyy. 15 Tämä johtuu siitä, että kahden kitkaliitetyn kohteen välisen liikkeen tuottamiseen tarvittava voima on suurempi, jos vain tuo voima on aktiivinen kuin jos toinenkin voima aiheuttaa liikettä, vaikka tuo voima olisi erisuuntainen. Esimerkiksi kuvioon 1 viitaten voima Fl, joka tarvitaan 20 W:n painoisen kohteen liuottamiseksi vaakasuoran pinnan yli, on yhtä suuri kuin uW, missä u on pinnan ja kohteen välinen kitkakerroin. Mutta, jos kohde liikkuu kahden toisiinsa nähden kohtisuoran voiman Fl ja F2 vaikutuksessa, silloin vektorisumma Fl + F2 on yhtä suuri kuin uW, ja 25 kuten kuviosta 2 nähdään, jossa A on F2:n ja liikkeen todellisen suunnan välinen kulma. Tässä tapauksessa sekä Fl ja F2 ovat pienempiä kuin uW ja jos kulma A on pieni, Fl on paljon pienempi kuin uW.

Meidän tapauksessamme F2 vastaa tankoa pyörittävää 30 voimaa, joka pakottaa sen liukumaan säätölaitteen sisällä, ja Fl vastaa voimaa, joka vaaditaan tangon liikuttamiseksi poikittaisesti. Keksinnön tyypillisessä suoritusmuodossa on käytetty halkaisijaltaan 9,525 mm:n tankoa ja vetonarun halkaisija on noin 1,016 mm. Koska tanko pyörii yhden täy-35 den kierroksen, samalla kun se liikkuu poikittain vain

II

98851 7 narun paksuutta vastaavan matkan, pintaliike pyörimissuunnassa on noin 30 kertaa poikittaissuuntaista liikettä suurempi, mikä tekee kulman A melko pieneksi, so. jonkin verran alle 2 astetta. Tässä tapauksessa voima F2, joka ai-5 heuttaa pyörimisliikkeen, suorittaa suurimman osan kitkan vastaisesta liikkeestä, ja F1 on vain noin 3 % siitä, mitä sen tulisi olla aiheuttaakseen poikittaisliikkeen, jos F2 ei vaikuttaisi. Kaihtimessa, jossa säätölaitteen ja nauha-kotelon välillä on väliosa, täysi työmäärä täytyy suoritta 10 kummassakin liityntäkohdassa, ts. säätölaitteen ja kotelon ja kotelon ja tangon välissä. Koska kaihtimen käyttäjän täytyy tuottaa koko työmäärä, tämä lisää huomattavasti kaihtimen käyttämisessä vaadittavaa voimaa.

On havaittu välttämättömäksi erittäin pitkissä 15 kaihtimissa, joissa käytetään US-patentin 4 697 630 mukaista säätölaitetta, lisätä alalistan painoa, jotta varmistutaan, että poikittaistanko palaa täysin alkuasemaan-sa. Keksintömme edullisessa suoritusmuodossa suuri parannus on saavutettu muuttamalla säätölaitetta ja tukivastet-20 ta niin, että säätölaite on tuettu suoraan tukivasteen liukupintaan mieluummin kuin poikittaiseen tankoon. Parantunut suorituskyky syntyy tangon ja säätölaitteiden välisten muodollisten voimien vähenemisestä. Tämä pienentää huomattavasti tangon siirtoon tarvittavaa voimaa. Aikai-25 semmassa järjestelmässä poikittaisliikkeeseen vaadittava voima kasvoi juuri, kun poikittaisliikkeeseen käytettävissä oleva voima alentui. Tässä edullisessa suoritusmuodossa samalla kun poikittaisliikkeeseen käytettävissä oleva voima yhä alenee kaihdinta alaslaskettaessa, kitkavoima, joka 30 estää tangon poikittaisliikettä, pysyy vakiona ja pienenä.

Sen mukaisesti keksinnön kohde on tuottaa yhdellä laitteella säädettävä nosto- ja kallistusmekanismi säle-kaihdinta varten, jonka käyttö vaatii minimivoiman ja joka säilyttää mekaanisen hyötynsä vakiona noston aikana.

35 Keksinnön toinen kohde on tuottaa yhdellä laitteel la säädettävä nosto- ja kallistusmekanismi sälekaihdinta 98851 8 varten, jossa käyttöponnistus pitkiä ja raskaita kaihtimia nostettaessa on alhainen.

Keksinnön vielä eräs kohde on tuottaa yhdellä laitteella säädettävä nosto- ja kallistusmekanismi sälekaih-5 dinta varten, joka pystyy nostamaan pitkiä kaihtimia suhteellisen pienellä kiskomekanismilla.

Keksinnön vielä eräs kohde on tuottaa yhdellä laitteella säädettävä nosto- ja kallistusmekanismi sälekaih-dinta varten, joka pystyy kohdistamaan riittävän vääntömo-10 mentin hyvän sulkeutumisen takaamiseksi.

Keksinnön vielä eräs kohde on tuottaa yhdellä laitteella säädettävä nosto- ja kallistusmekanismi sälekaih-dinta varten, joka sallii kaihdinnauhojen läheisen kontaktin täysin kallistetuissa asennoissa.

15 Keksinnön vielä eräs kohde on tuottaa yhdellä lait teella säädettävä nosto- ja kallistusmekanismi sälekaih-dinta varten, jossa kallistukseen vaadittavaan koko vään-tömomenttiin ei ole pakko reagoida kaihdinta nostettaessa.

Keksinnön vielä eräs kohde on tuottaa yhdellä lait-20 teella säädettävä nosto- ja kallistusmekanismi sälekaih- dinta varten, jossa on minimimäärä osia ja joka on helppo koota ja säätää oikeaa toimintaa varten.

Keksinnön muut kohteet, piirteet ja edut ilmenevät seuraavasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta ja oheisista 25 piirustuksista, joissa: kuvio 1 on vektoridiagrammi voimasta Fl, joka tässä tapauksessa on yhtä suuri kuin uW, joka tarvittiin poikit-taisliikkeeseen, kun muut voimat eivät vaikuta, kuvio 2 on vektoridiagrammi voimista Fl ja F2 ja 30 niiden resultanttivoimasta uW, jossa Fl, nyt paljon pienempi kuin uW, on voima, joka tarvittiin poikittaisliik-keeseen, kun muu liike oli vaikuttamassa samalla rajapinnalla, kuvio 3 on isometrinen kuva sälekaihtimen kiskome-35 kanismista, joka on katkaistu sen sisällä olevien osien paljestämiseksi,

II

98851 9 kuvio 4 on suurennettu kuva kuvion 3 koneiston osasta, josta nosto- ja kallistusosien yksityiskohdat ja keksinnön edullisen suoritusmuodon kekseliäs omninaispiir-re näkyvät paremmin, 5 kuvio 5 on suurennettu sivukuva ja osittainen poik- kileikkauskuva aiemman tekniikan mukaisesta nostokallis-tusmekanismista yhdessä nostokohdassa, ja siitä näkyy säätölaite, poikittaistanko ja tukivaste, kuvio 6 on vastaava kuva samoista komponenteista, 10 mutta tässä tapauksessa säätölaite on tuettu tukivastee-seen tämän keksinnön periaatteiden mukaisesti, kuvio 7 on kuviota 5 vastaava kuva samoista komponenteista, mutta esitettynä kaihtimen noston aikana, jolloin säätölaitetta on kierretty 90 astetta, ja 15 Kuvio 8 on suurennettu sivukuva ja osittainen poik- kileikkauskuva keksinnön toisesta suoritusmuodosta, jossa käytetään kelaa ja narua tai nauhaa kaihtimen nostamiseksi .

Kiskomekanismin sisällä olevan nostojärjestelmän 20 yleinen organisaatio on nähtävissä kuviossa 3. Kiskomeka-nismi 1 voi olla poikkileikkaukseltaan jonkin sopivan muotoinen, kunhan sen sisällä on riittävästi tilaa laitteistoa varten. Pitomekanismi 3, joka voisi olla vaihtelevan muotoinen laite, on edullisesti asennettu kiskomekanismin 25 1 päähän, vaikka muutkin sijoituspaikat ovat mahdollisia.

Jokin sopiva käyttölaite tarvitaan pitolaitteen 3 käyttämiseksi. Tässä tapauksessa on esitetty narusilmukka 5, vaikka monia muita pitomekanismin ja käyttölaitteen yhdistelmiä voitaisiin sen sijasta käyttää. Pitomekanismin 30 ulostulossa on uria 7. Urat 7 yhdessä poikittaistankoon 11 liitetyn kiekon 9 kanssa muodostavat aksiaalisesti liukuvan vääntömomenttia kantavan liitoksen pitomekanismin 3 ja poikittaistangon 11 välille. Erityinen tässä esitetty ura- ja kiekkojärjestely pitomekanismiin liittämiseksi on 35 tarkoitettu vain esimerkiksi, ja muitakin keinoja liitok- 98851 10 sen suorittamiseksi voidaan käyttää poikkeamatta keksinnön tarkoituksesta ja sisällöstä.

Kiskomekanismin sisällä olevat muut osat on liitetty vetonarun 13 ja kaihdinnauhan 15 kiinnitykseen, säätöön 5 ja toimintaan. Yksi tällainen sarja tavallisesti huolehtisi yhdestä nostonarun ja kaihdinnauhan sarjasta. Osien ja voimien ja toiminnan kuvaukset on tehty yhden tällaisen nosto- ja säätökomponenttisarjän osalta, mikä sitten soveltuu myös muihin sarjoihin. Joissain kaihtimissa yhdessä 10 tai useammassa kohdassa voidaan käyttää osittaista komponenttien sarjaa. Esimerkiksi kaihtimissa on yleensä kolme kaihdinnauhaa mutta vain kaksi vetonarua. Näin on asianlaita silloin, kun kaksi vetonarua riittää kaihtimen nostoon, mutta keskimmäinen kaihdinnauha tarvitaan silti sä-15 leiden tukemiseksi kunnolla. Tällaisissa tapauksissa kaih-timien toiminta pysyy samana, koska se koskee epätäydellisen sarjan komponentteja.

Tukivaste 17 ja säätölaite 19 on yleensä asennettu US-patentin 4 697 630 periaatteiden mukaisesti. Kummankin 20 puolen kaihdinnauha 15 on kiinnitetty toiseen säätölaitteen 19 kahdesta varresta 15, kuten kuviosta 4 voidaan nähdä. Vetonaru 13 on asennettu yleensä US-patentin 4 623 012 periaatteiden mukaisesti, jolloin se tulee kiskomekanismin alapinnalla olevan tuen kautta, kulkee sitten 25 rullan 23 yli, kuten kuviosta 5 nähdään, ja päätyy kiinnitettäväksi tankoon 11 pidikkeen 25 tai jonkin muun sopivan laitteen avulla.

Kuvio 5 esittää aiemman tekniikan mukaista US-patentin 4 623 012 periaatteiden mukaisen poikittaistan-30 konostojärjestelmän ja US-patentin 4 697 630 periaatteiden mukaisen kierteisen nauhasäätölaitteen yhdistelmää. Poi-kittaistanko 27 on tuettu suoraan tukivasteeseen 29, jonka liukupinta 31 on muotoiltu tankoon 27 sopivaksi. Säätölaite 33 on sijoitettu ja kokonaan tuettu tangon 27 ympäril-35 le.

98851 11

Kuvio 6 esittää keksinnön säätö- ja nost©komponentteja säleiden ollessa vaakasuorassa asennossa. Tässä kuvassa kuviossa 4 esitetyt varret 21, jotka on jätetty pois kuviosta 5 selvyyden vuoksi, olisivat vaakasuorassa tasos-5 sa, joka kulkee tangon 35 keskustan läpi. Säätölaite 37 on kierretty tangon 35 ympärille, kuten aiemmassa suoritusmuodossa, mutta tässä tapauksessa säätölaitteessa on liukupinta 39, joka tukeutuu tukivasteen 43 liukupintaan 41. Säätölaitteen 37 päässä oleva laippa 45 muodostaa esteen, 10 joka estää säätölaitetta 37 liikkumasta akselin suuntaisesti tukivasteeseen 43 nähden tankoa 35 pitkin. Laipan 45 ulkopinta on kulmikas US-patentin 4 623 012 periaatteiden mukaisen ohjausnokkapinnan 47 muodostamiseksi. Kulma on esitetty kuviossa 6 kulmana A. Kulman A haluttu koko riip-15 puu vetonarun 47 halkaisijan ja tangon halkaisijan välisestä suhteesta. Ohjausnokan täytyy tuottaa riittävä liike tilan tuottamiseksi sisääntulevalle narulle, jotta naru ei menisi edellisten kierrosten kanssa päällekkäin. Kun kaih-din on täysin alaslaskettu ja suurin osa kaihtimen painos-20 ta riippuu kaihtimen useiden kaihdinnauhojen varassa hyvin pieni osa kaihtimen painosta on tuettu tangon 35 ja säätölaitteen 37 väliseen pintaan. Sen sijaan suurin osa painosta on tuettu tukivasteen 43 ja säätölaitteen 37 väliseen tukipintaan 41. Tämä säätölaitteen ja poikittaistan-< 25 gon välisen kitkavastuksen aleneminen sallii tangon liik kumisen paljon helpommin. Tämän säätölaitteen 37 paremman tukipinnan vuoksi vetonarua tarvitsee kiristää paljon vähemmän, jotta varmistetaan poikittaistangon 35 palautuminen täydellisesti alkuasemaansa, kun kaihdin on täysin 30 alaslaskettu.

Kuvio 7 esittää samoja komponentteja kuin kuviossa 6 nostettaessa kaihdinta ylös. Vetonaru 49 kiertyessään tangon 35 ympärille koskettaa ohjausnokkapintaa 47, mikä pakottaa tangon 35 siirtymään vasemmalle ohjausnokkapin-35 nasta poispäin. Säätölaite 37 on täysin pyöräytetty stop-par in 51 sallimaan rajaan asti, mikä irrottaa säätölait- 98851 12 teen 36 otteen tangosta 35 pitäen vain riittävän otteen suuntauksen säilyttämiseksi. Tässä asennossa varret 53 ovat suurin piirtein pystysuorassa ja kaihdinnauhat, joista vain toinen, lähempänä oleva nauha 55 on näkyvissä, 5 ovat täysin kallistetussa asennossa.

US-patentin 4 632 012 mukaisessa mekanismissa ei ole säätölaitetta. Ohjausnokkapinta on muodostettu tuki-vasteen osaksi. Keksinnössä naru joutuu kosketukseen säätölaitteen laipan kanssa. Sen vuoksi on välttämätöntä si-10 säilyttää nokkapinta tähän laippaan. Keksinnön kaihtimen eräs ominaispiirre on, että sitä voidaan nostaa pyörittämällä tankoa jompaankumpaan suuntaan. Tämä edellyttää, että nokkapinta on oikealla puolella, kun kaihdin on nostettu kiertämällä tankoa vastapäivään ja vasemmalla, kun 15 kierto tapahtuu toiseen suuntaan. Kun kaihdin on nostettu, säätölaite kiertyy 90 astetta tangon kierron suuntaan. Tämä suuntaa nokkapinnan 47 oikein vetonarun tuota kiertosuuntaa varten. Nokkaohjausvaikutus tapahtuu noin 120°:n kaarella kohdan, jossa naru ensimmäiseksi koskettaa akse-20 lia ja akselin yläpään välissä. Kun säätölaite 37 on vaakasuorassa, kuten kuviosta 6 nähdään, nokkapinta 47 osuu laipan 45 alaosaan. Kun säätölaite kiertyy 90 astetta suuntaan tai toiseen, nokkapinta kiertyy vaadittuun asemaan.

25 Keksinnön toisessa suoritusmuodossa säätölaitteet on myös tuettu suoraan tukivasteisiin mieluummin kuin tankoon, joka tässä tapauksessa ei liiku poikittain, mutta yksinkertaisesti pyörii. Tämäntyyppisessä yhdellä laitteella säädettävässä kaihtimessa nosto suoritetaan kiertä-30 mällä nauha tai naru keloille. Vaikka tässä kaihtimen tyypissä ei ole poikittain liikkuvaa tankoa, toimintakitkan vähentäminen on tärkeää, ja siihen on suunnattu suuri määrä ponnistuksia, jopa siinä määrin, että tuotantokoneistus on korvattu useita kertoja pienten parannusten saavuttami-35 seksi tällä laitteistolla valmistettujen kaihtimien toiminta "tunteessa". Kuvio 8 esittää nosto- ja säätökompo- ii 98851 13 nentteja tätä suoritusmuotoa varten, jotka vastaavat kuvioissa 5 ja 6 esitetyn edullisen suoritusmuodon komponentteja. Tangon 57 ympärille on sijoitettu säätölaite 59. Säätölaitteessa 59 on liuku-ura 61, joka pyörii tukivas-5 teen 65 tukipinnalla ja on tuettu siihen. Tukivaste 65 on samanlainen kuin edullisen suoritusmuodon tukivaste 37, paitsi että rullan tilalla vetonarun ohjauksessa on lovi 67, joka ohjaa narua tai nauhaa 69 kelalle 71. Koska tässä tapauksessa ei ole poikittaisesti liikkuvaa tankoa, kela 10 71 on lujasti kiinnitetty tankoon 57 niin, että se pyörii sen mukana. Kuten aiemmin säätölaitteen 59 täytyy pyöriä tangon 57 mukana, kunnes se saavuttaa stopparin. Sen jälkeen sen täytyy pysyä asemassaan ja säilyttää täysi kallistus, samalla kun tanko 57 jatkaa pyörimistään sen si-15 säilä kaihtimen nostamiseksi tai laskemiseksi. Kitkan säätö on tärkeää tässä tapauksessa, jotta varmistutaan siitä, että säätölaitteella on riittävä ote tangosta 57 täyden kallistuksen tuottamiseksi. Mutta näiden osien välinen ylimääräinen kitkavastus lisää yksinkertaisesti kaihtimen 20 käyttöponnistusta. Tärkeä säästö käyttöponnistuksessa saavutetaan siirtämällä tukikuormitusta tangosta 57 tukivas-teen 65 tukipinnalle 63. Koska tässä suoritusmuodossa tanko ei liiku poikittain, ohjausnokkapintaa ei vaadita, ja säätölaitteen 59 laipan 73 ulkopinta voi olla kohtisuoras-25 sa tangon 57 akseliin nähden.

On havaittu, että asetetut tavoitteet on käytännöllisesti katsoen saavutettu. Tiettyjä muutoksia voidaan tehdä keksinnön mukaisen jousikytkimen konstruktioon poikkeamatta keksinnön hengestä ja suoja-alasta, joten on sel-30 vää, että kaikki edellisen kuvauksen sisältämä ja oheisissa piirustuksissa esitetty materiaali on tulkittava vain kuvaavaksi eikä rajoittavaksi.

Claims (14)

98851 14

1. Yhdistetty, yhdellä laitteella säädettävä säle-kaihtimen kallistus- ja nostojärjestelmä, joka käsittää: 5 poikittaisesti liikkuvan tangon (27; 35; 57), joka pyörii kahteen suuntaan akseliaan pitkin, ainakin yhden moninkertaisesti kiertyvän säätölaitteen, joka tarttuu tankoon (27; 35; 57) ja joka on liitetty mainitun kaihtimen kaihdinnauhoihin (55), 10 laitteet säätölaitteen (33; 37; 59) ainakin osit taista irrottamista varten tangosta (27; 35; 57) asemissa, joissa täysi kallistus jompaankumpaan pyörimissuuntaan on saavutettu, ainakin yhden vetonarun (49), joka on liitetty 15 tankoon (35) ja joka tangon pyöriessä kiertyy tangon (35) ympärille tai kiertyy siltä auki, laitteet sivuttaisvoiman kohdistamiseksi poikittain liikkuvaan tankoon (35) ensimmäiseen suuntaan, kun veto-naru (49) kiertyy tangon (35) ympärille, 20 laitteet poikittain liikkuvan tangon (35) tukemi seksi käsittävät ainakin yhden tukivasteen (29; 43; 65), jossa on pinta, joka ottaa vastaan tangon ja joka on sijoitettu suurin piirtein sinne, missä ainakin yksi veto-naru (49) kiinnittyy tankoon (35), tunnettu siitä, 25 että tukivasteessa (43) on lisäksi pinta säätölaitteen (33; 37; 59) tukemiseksi tankoon (27; 35; 57) kohdistuvan kitkavastuksen pienentämiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että irrotuslaite käsittää lait- 30 teet säätöelimen kiertoliikkeen estämiseksi täysin kallistetuissa asennoissa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että estolaitteet käsittävät ainakin yhden stopparin (51) säätölaitteen (37) otteen ir- 35 rottamiseksi tangosta (35) täysin kallistetuissa asennoissa. Il 98851 15

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ainakin yksi säätölaite käsittää keskiosan, joka on muotoiltu tarttumaan tankoon, ja kaksi vartta (53) kaihdinnauhojen (55) päiden vastaanottoa 5 varten.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ainakin yksi säätölaite (37) on taipuisa.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, 10 tunnettu siitä, että ainakin yhden säätölaitteen (33; 59) sisähalkaisija on suurin piirtein sama kuin tangon (27; 57) ulkohalkaisija, niin että sälekaihtimen paino aikaansaa ainakin yhden säätöosan (33; 59) kiristymisen tangon (27; 57) ympärille.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ainakin yksi säätölaite (33; 59) on asennettu suoraan tankoon (27; 57) ilman väliosaa.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tukivaste (65) käsittää au- 20 kon, jonka läpi kaihdinnauha kulkee.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että käyttölaitteet käsittävät ohjausnokkapinnan (47), jota vasten vetonaru (49) tukeutuu, mikä tekee mahdolliseksi tangon (35) siirtymisen si- 25 vusuunnassa ensimmäiseen suuntaan.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ohjausnokkapinta (47) on muotoiltu niin, että poikittaistangon (35) pyöriminen veto-narun (49) kiertämiseksi sen ympäri saa aikaan tangon (35) 30 liikkumisen sivusuunnassa.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ohjausnokkapinta (47) on muotoiltu niin, että tangon (35) pyöriminen kiertää vetonarua (49) tangon (35) ympäri yhteen kerrokseen.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ainakin yksi säätöosa (59) 98851 16 käsittää ulkonevan laipan (45) säätölaitteen akselin suuntaisen aseman säilyttämiseksi tukivasteeseen (43) nähden.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että laippa käsittää ohjausnokka- 5 pinnan (47), jota vasten vetonaru (49) tukeutuu, jotta tangon (35) on mahdollista liikkua poikittain.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että laipan (45) ohjausnokkapinta (47) on sijoitettu kulmaan, joka riippuu tangon (35) ja 10 vetonarun (49) mitoista. Il 98851 17