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Laufwerk mit veränderlicher Umlaufzeit Die Erfindung betrifft eine
Gangradumschalt- und -einstellvorrichtung für auf verschiedene Laufzeiten einstellbare
Laufwerke, wie solche beispielsweise fürwissenschaftliche und technische Zwecke
verwendet werden.
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Hierfür sind Laufwerke gebaut worden, welche mehrere auf einer gemeinsamen
Welle befindliche Gangräder gleicher Größe aber voneinander verschiedener Zähnezahlen
in Radsätzen aufweisen, die von außen her entsprechend der jeweils gewünschten Umlaufzeit
des Laufwerkes abwechselnd in Eingriff mit den Hemmungsteilen gebracht werden können.
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Die Gangräder können fest mit der gemeinsamen Welle verbunden sein.
Die Einstellung des Laufwerkes auf die verschiedenen Laufzeiten erfolgt dann durch
Verschieben der Gangräderachse und damit auch der Gangräder in axialer Richtung;
hierdurch kommt wahlweise von mehreren Gangrädern gleicher Größe, aber verschiedener
Zähnezahl, das gewünschte Gangrad in Eingriff mit den Hemmungsteilen, ohne daß das
richtige Spiel der Hemmungsteile beeinträchtigt würde. Mit einer Rasteinstellung
wird die Gangräderachse sicher in der jeweiligen Betriebslage gehalten.
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Werden die Gangradsätze aus einem einzigen Werkstück hergestellt,
so stellt dieser Radsatz ein Mehrfachgangrad dar.
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Da Laufzeitumschaltungen bei derartigen Laufwerken sowohl während
des Ablaufes als auch bei Stillstand vorgenommen werden, besteht die Gefahr, daß
bei axialer Verschiebung der Gangräder oder des Mehrfachgangrades Klemmungen der
zusammenwirkenden Glieder, also z. B. von Anker und Gangradzähnen eintreten. Dadurch
wird das Laufwerk stillgesetzt und zumindest der Werkablauf unerwünscht gehemmt,
wenn nicht gar im weiteren Verlauf der Umschaltbewegung schwere Beschädigungen von
Laufwerkteilen hervorgerufen werden.
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Erfindungsgemäß wird zur Vermeidung dieser. Nachteile vor Beginn der
Verschiebebewegung
der Gangräderachse oder der Gangräder oder des
Mehrfachgangrades die Stellung der Gangräderzähne in bezug auf die zugeordneten
Hemmungsteile für die Dauer der Laufzeitumschaltung so festgelegt, daß die Verschiebung
ohne Behinderung durch Laufwerkteile erfolgen kann, d. h. deren Zähne frei in axialer
Richtung am Anker vorbeigeführt werden können, gleichgültig, ob das Laufwerk stillsteht
oder läuft.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
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Abb. i zeigt ein Mehrfachgangrad mit zugehörigem Anker in einer von
zwei möglichen Schaltstellungen. Der Stellstift befindet sich im Zahngrund des Gangrades.
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In Abb.2 wird ein Mehrfachgangrad in der anderen möglichen Schaltstellung
gezeigt. Eine Zahnspitze befindet sich in der Ausfräsung des Stellstiftes, wodurch
das Mehrfachgangrad zwangsläufig in dieser Schaltstellung gehalten wird.
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Abb.3 zeigt die ganze Umschalteinrichtung mit den Teilen, die für
das Verständnis der Erfindung notwendig sind.
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In Abb.4 ist ein Mehrfachgangrad im Schnitt gezeichnet. Es kann aus
den Gangradzahnkränzen a, b und c zusammengesetzt sein. -In den Abb. 5, 6 und 7
sind die Gangradzahnkränze a, b, c des in Abb. 4 gezeichneten Mehrfachgangrades
im Grundriß dargestellt.
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Abb. ß bringt eine Seitenansicht. Das Meh-rfachgangrad ist in den
beiden Endstellungen gezeichnet.
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Bei Beginn der Drehung der Welle z hebt zuerst eine Kurvenbahn einer
dreizähnigen Kurvenscheibe 2 über eine Rolle 3 einen Hebel 4 entgegen der Kraft
einer Wickel-Feder B. Am Hebel 4 liegt durch die Wirkung einer Feder 5 ein Stift
6 eines zweiarmigen Hebels 7 an. Wird der Hebel durch eine Kurvenbahn der Kurvenscheibe
2 gehoben, so kann sich unter Einwirkung der Feder 5 der Arm 15 des zweiarmigen
Hebels 7 nach oben bewegen, während der Stellstift 9 des zweiarmigen Hebels 7 durch
diese Bewegung des Hebels 7 gegen das Mehrfachgangrad io zu bewegt wird. Im Verlauf
dieser Bewegung gelangt der Stellstift 9 entweder in einen Zahngrund des Mehrfachgangrades
1o oder gegen eine Zahnspitze eines Gangradzahnes des Mehrfachgangrades io und hält
dasselbe an.
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Befindet sich der Stellstift 9 in einem Zahngrund des Mehrfachgangrades
io, so legt sich unter der Wirkung der Federkraft des Laufwerkes oder unter dein
Druck des Stellstiftes 9 auf den bogenförmigen Teil 17 eines Gangradzähnes jeweils
mindestens die Ruhefläche eines Zahnes eines Zahnkranzes des Mehrfachgangrades io
gegen den Stellstift 9. Da der Zahnkranz b z. B. 15 Zähne besitzt und die
Zahnkränze a und c aus mit dem Zahnkranz b deckungsgleichen i5zähnigen Zahnkränzen
durch Herausschneiden von Zähnen entstanden sind, ergibt sich, daß bei entsprechender
Form des Hebelarmes 16 des Hebels 7, gleichgültig, welcher Zahnkranz des Mehrfachgangrades
io jeweils im Eingriff mit dem Anker i i steht, in allen Fällen in denen der Stellstift
9 in einen Zahngrund des Mehrfachgangrades io eingreift, das Mehrfachgangrad io
sich in einer Stellung befinden muß, in der die Gangradzähne der Zahnkränze
a, b, c bei axialer Bewegung des Mehrfachgangrades io frei am Anker ii und
dessen Klauen 12 und 13 vorbeigeführt werden können, d. h. die Stellung der
Zähne der Zahnkränze a, b, c des Mehrfachgangrades io zum Anker ist eindeutig
festgelegt. Klemmungen irgendwelcher Art sind in dieser Gangradstellung vermieden.
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Würde sich dagegen der Stellstift 9 gegen eine Zahnspitze eines Gangradzahnes
des Mehrfachgangrades io legen, so wäre die Stellung des Mehrfachgangrades io in
bezug auf den Anker ii nicht eindeutig festgelegt, da die Möglichkeit bestünde,
daß verschiedene Punkte der Hebefläche eines Gangradzahnes zur Anlage an den Stehstift
9 kommen und infolgedessen die Gangradzähne auch verschiedene Stellungen in bezug
auf den Anker ii-und dessen Klauen i2 und 13 einnehmen könnten.
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Um auch in diesem Betriebszustand das Mehrfachgangrad io in seiner
Stellung zum Anker ii und dessen Klauen 12 und 13 eindeutig festzulegen, ist der
Stellstift 9 mit einer Längsausfräsung 14 versehen, die so ausgeführt ist, daß bei
Auftreffen des. Stellstiftes 9 auf eine Gangradzahnspitze sich die Gangradzahnspitze
jeweils zwangsläufig in die Ausfräsung 14 hineinlegen muß, wie dies in Abb. 2 zur
Darstellung gebracht ist. Infolgedessen ist die Stellung des Mehrfachgangrades io
in bezug auf den Anker i i und dessen Klauen 12 und 13 eindeutig festgelegt.
Die Ausfräsung 14 im Stellstift 9 ist so angebracht, daß, wenn sich ein Zahn eines
Zahnkranzes des Mehrfachgangrades io in die Ausfräsung 14 hineingelegt hat, das
Mehrfachgangrad io mit seinen Zähnen frei am Anker i i und dessen Klauen 12 und
13 in axialer Richtung vorbeigeführt werden kann.
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Bei Beginn der Drehung der Welle i in oder entgegen dem Uhrzeigersinn
wird erfindungsgemäß, wie bereits beschrieben, zuerst die Stellung des Mehrfachgangrades
io in bezug auf den Anker i i und dessen Klauen t i2 und i3 festgelegt. Dieser Vorgang
ist beendigt, wenn die Rolle 3 des Hebels 4 im
Verlauf der Drehung
der Welle i auf die höchste Stelle einer Kurvenbahn der dreizähnigen Kurvenscheibe
:2 gelangt ist.
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Wird die Drehung der Welle i noch weiter fortgesetzt, so gleitet die
Rolle 3 entlang einer Kurvenbahn der Kurvenscheibe 2 in einen Zahngrund der Kurvenscheibe
2 weiter, während das Mehrfachgangrad io sofort, nachdem die Rolle 3 den höchsten
Punkt der Kurvenbahn der Kurvenscheibe 2 überschritten hat, in axialer Richtung
verschoben wird, was durch axiale Verschiebung der Gangradachse erfolgt. Die Zugfeder
8 zieht die Rolle 3 des Hebels q. in den Zahngrund der Kurvenscheibe 2 und sichert
damit die richtige Betriebsstellung des Mehrfachgangrades io in der jeweiligen Laufzeiteinstellung.
Der Hebel q. drückt den Stift 6 und damit den Hebelarm 15 des Hebels 7 entgegen
der Wirkung einer Feder 5 ab, so daß der Stellstift 9 das Mehrfachgangrad io freigibt
und der Laufwerkablauf mit der neueingestellten Ablaufgeschwindigkeit erfolgen kann.