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Getriebe zur Erzielung einer umlaufenden Schaltbewegung mit eingeschalteten
Ruhepausen.
Eine häufig vorkommende Aufgabe ist es, Trommeln, Teilmechanismen od. dgl. derart zu schalten, dass diese Gegenstände in einer gewissen Zeit eine Drehung um einen bestimmten Winkelbetrag vollführen, worauf eine Stillstandsperiode eingeschaltet wird, sodann wieder um einen bestimmten Winkel geschaltet wird, worauf wieder Stillstand eintritt usw.
Diese Aufgabe wird derzeit durch Kombination von Nocken und Sperrädern od. dgl. gelöst oder dadurch, dass Bewegungskomponenten, die eine bestimmte Zeit gleich und entgegengesetzt verlaufen, so zusammengesetzt werden, dass die resultierende Bewegung (Drehung) zeitweise Null wird und dann wieder Schaltung ergibt. Die erste Art der Lösungen hat, abgesehen von der Kompliziertheit, den Übelstand, dass eine gewisse Drehzahl nicht überschritten werden kann, ohne dass Fehlschaltungen eintreten,
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immer addieren oder subtrahieren, so dass sie für Fälle, in welchen sich nach bestimmten Zeiträumen gleiche Stellungen ergeben sollen, unbrauchbar sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Mechanismus, welcher die absolute Teilungsgenauigkeit und eine hohe Drehzahl ermöglicht und der überdies gestattet, dass die Stillstandsperioden im Bedarfsfalle sehr lang sein können, betrachtet im Verhältnis zu den Schaltungsperioden.
Es sind Getriebe zur Erzielung einer umlaufenden stetigen Drehbewegung bekannt, die aus zwei im spitzen Winkel kämmenden Kegelrädern bestehen, von denen das treibende Kegelrad einen schrägen Drehzapfen besitzt. Zur Erzielung langer Ruhepausen erhält der Erfindung gemäss das treibende Kegelrad eine solche Zusatzdrehung, dass es auf die Zeit der gewünschten Ruhepausen keine Drehbewegung auf das angetriebene Kegelrad überträgt, wonach es zur Erzielung der Schaltung in die Ausgangsstellung zurückgedreht wird.
Diese Zusatz-und Rückdrehung des treibenden Kegelrades kann in verschiedener Weise bewirkt werden und erfolgt am einfachsten in der Weise, dass ein Zapfen dieses Kegelrades in einer feststehenden Führungskurve gleitet oder umgekehrt, welche Kurve einen Rückkehrpunkt oder eine kleine Rückkehrkurve aufweist. Dabei kann die Ruhepause dadurch verlängert werden, dass das treibende Kegelrad mit veränderbarer Winkelgeschwindigkeit angetrieben und die Schaltung innerhalb des rasch durchlaufenen Umfangsteile bewirkt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen Mechanismus dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 den Mechanismus in Verbindung mit einer Schalttrommel, wie sie bei Zigarettenstopfmaschinen verwendet wird, im lotrechten Schnitt, Fig. 2 denselben in der Draufsicht. Fig. 3 stellt ein Beispiel einer Stillstandskurve dar und Fig. 4 zeigt ein gegenläufiges Zwillingskurbelgetriebe.
Auf dem schrägen Stummel einer Hohlwelle a sitzt lose drehbar ein Kegelrad b, das einen Zapfen c trägt, der in einem festgedachten Schlitz d gleitet. Das Kegelrad b kämmt mit dem Kegelrad e, mit welchem die zu schaltende Trommel f fest verbunden ist. Die Neigung des Stummels der Hohlwelle a ist bestimmt durch das Übersetzungsverhältnis der beiden Kegelräder, die sich beim Abrollen immer längs einer gemeinsamen Mantellinie berühren müssen.
In vorliegendem Beispiel sei die Annahme gemacht, dass die zu schaltende Trommel f 45 Nuten, das Kegelrad b 45 Zähne und das Kegelrad e 44 Zähne habe, wobei die Teilung der Kegelräder selbstverständlich gleich gross ist. Dreht man die Hohlwelle a um eine volle Umdrehung und trägt man durch entsprechende Gestaltung des Schlitzes d, in welchem der Zapfen c hin und her gleitet, Sorge dafür, dass
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die es zu Beginn der Drehung hatte, so vollzieht sich während dieser vollen Umdrehung der Welle a eine 1 Drehung des Kegelrades e und mit ihm der Trommel f um einen Winkel, der-= veiner vollen 5 45 Umdrehung beträgt.
Es kommt also nach einer vollen Umdrehung der Hohlwelle a anstatt der Zigarettenhülse 0 die
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Zigarettenhülse 2 usw. hiebei ergibt eine stetige Drehung der Hohlwelle a entgegen dem Uhrzeiger eine Drehung des Kegelrades e im Uhrzeigersinn. Je nach der Ausbildung des Schlitzes d wird die Drehung des Kegelrades e entweder gleichförmig oder ungleichförmig sein.
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rad e abrollen, wobei die verlängerte Achse des Kegelradzapfens c mit dem Zylindermantel h zum Schnitt gebracht, eine Kurve laut Fig. 3 beschreiben würde. Führt man nun den Zapfen c in einer solchen Nut, die auf dem Zylindermantel (auf einem Kugelmantel usw.) verzeichnet werden kann, so wird trotz Drehung der Welle a das Kegelrad e stillstehen.
Will man nun während einer Umdrehung der Welle a eine Stillstandsperiode haben und darauf folgend eine Schaltung der Trommel f bzw. des Kegelrades e um einen Zahn, so müsste der Schlitz d, in welchem der Zapfen c gleitet, während der Stillstandsperiode genau der
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nach i zurückführen.
Weil sich der Zapfen c eine Zeit hindurch auf einer Kurve bewegt, die absolutem Stillstand entspricht und sodann wieder nach einer vollen Umdrehung der Welle a zum Punkt i zurückkehrt, also auch das Kegelrad b wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, so muss ausserdem innerhalb jener Zeit, während welcher der Zapfen c dem Kurvenast I bis i folgt, eine Schaltung um ein Fünfundvierzigstel erfolgt sein.
Um also mit dem beschriebenen Mechanismus eine Schaltung herbeizuführen, derart, dass während einer Umdrehung der Welle a ein Verdrehen der Trommel f um genau einen Zahn ohne Teilungdifferenzen eintritt und hierauf eine Stillstandsperiode eingeschaltet wird, muss im allgemeinen eine Kurve vorliegen, die mit der Stillstandskurve & , !,-m zum Teil identisch und auf jeden Fall nach einer Umdrehung im Ausgangspunkt geschlossen ist. Dort wo der Zapfen c des Kegelrades b der Stillstandskurve folgt, ist das Kegelrad ein Ruhe und weil die Kurve im Ausgangspunkt geschlossen ist, also das Kegelrad nach einer Umdrehung wieder in seine ursprüngliche Stellung zurückkehrt, wird das Kegelrad e (bei dem hier vorliegenden Übersetzungsverhältnis) um einen Zahn geschaltet.
Im allgemeinen bekommt man bereits eine genügend lange Stillstandsperiode, wenn man den Zapfen c von i bis k im Sinne des vollausgezogenen Pfeiles führt und dann den Zapfen dieselbe Kurve nach dem gestrichelten Pfeil von k bis i zurück durchlaufen lässt ; dadurch wird ebenfalls eine geschlossene Kurve beschrieben.
Schliesslich könnte man den Antrieb der Welle a durch ein gegenläufiges (oder auch gleichläufiges)
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perioden erhalten kann. Die Kurbel n bewegt sich mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit, während die Kurbel o mit ungleichförmiger Winkelgeschwindigkeit rotiert und letztere als Antriebskurbel für die Welle a dient.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Getriebe zur Erzielung einer umlaufenden Schaltbewegung mit eingeschalteten Ruhepausen, mit zwei im spitzen Winkel kämmenden Kegelrädern, von denen das treibende Kegelrad einen schrägen Drehzapfen besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das treibende Kegelrad (b) eine solche Zusatz drehung erhält, dass es auf die Zeit der gewünschten Ruhepause keine Drehbewegung auf das angetriebene Kegelrad (e) überträgt, und sodann in die Ausgangsstellung zurückgedreht wird, um die Schaltung zu bewirken.