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In Stufen schaltbares Wechsel- und Wendegetriebe mit Kegelreibrädem
Die Erfindung bezieht sich auf ein in Stufen schaltbares Wechsel- und Wendegetriebe
mit Kegelreibrädern, insbesondere für den Antrieb eines Filmvorschubmechanismus
in einem Filmprojektionsgerät, mit zwei auf der Antriebswelle befestigten Kegelrädern
und einer im rechten Winkel hierzu angeordneten Abtriebswelle, mit der zwei gegen
die Wirkung von Federkräften je axial verschiebbare Abtriebskegelradeinheiten auf
Drehung verbunden sind, die wahlweise aus einer nicht wirksamen Stellung in die
Andrückstellungen bewegbar sind.
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Wendegetriebe mit einem auf der Antriebswelle befestigten Kegelrad
und einer im rechten Winkel hierzu angeordneten Abtriebswelle, mit der zwei gegen
die Wirkung von Federkräften je axial verschiebbare Abtriebskegelradeinheiten auf
Drehung verbunden sind, die wahlweise aus einer nicht wirksamen Stellung in die
Andrückstellung bewegbar sind, sind bekannt.
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Die bekannten Wendegetriebe haben den Nachteil, daß sie nur je einen
Vorwärts- und Rückwärtsgang mit jeweils gleicher Drehzahl aufweisen. Ein weiterer
Nachteil der bekannten Wendegetriebe dieser Art liegt darin, daß der Mechanismus
zum federnden Andrücken der axial verschiebbaren Abtriebskegelradeinheiten an das
auf der Antriebswelle befestigte Kegelrad platzraubend und kompliziert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe der obengenannten
Art zu schaffen, das sowohl als Wechsel- als auch als Wendegetriebe verwendbar ist,
das eine möglichst einfache Konstruktion und eine betriebssichere Wirkungsweise
aufweist und in der Herstellung preiswert ist.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Kombination folgender
Merkmale gelöst: a) ein Kippsprungwerk mit zwei stabilen Endlagen zwischen den beiden
Antriebskegelradeinheiten, b) ein zweites Kippsprungwerk mit zwei stabilen Endlagen
zwischen der Abtriebswelle und einer Abtriebskegelradeinheit, c) das zweite Kippsprungwerk
hat eine schwächere Federkraft als das erste, so daß die beiden Abtriebskegelradeinheiten
entgegen seiner Federkraft als ein Ganzes verschoben werden können.
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Durch die Verwendung von Kippsprungwerken wird erreicht, daß der Federmechanismus
sehr einfach und billig herstellbar gestaltet werden kann. Dadurch, daß das zweite
Kippsprungwerk eine schwächere Federkraft aufweist als das erste, so daß die beiden
Abtriebskegelradeinheiten entgegen seiner Federkraft als ein Ganzes verschoben werden
können, wird erreicht, daß beim Wenden der Drehrichtung die gegenseitige Stellung
der beiden Abtriebskegelradeinheiten nicht verändert wird, da das stärkere Kippsprungwerk,
das die beiden Abtriebskegelradeinheiten in zwei stabilen Stellungen hält, durch
eine Kraft, die ausreicht, das schwächere Kippsprungwerk zu schalten, selbst nicht
geschaltet wird. Von der gegenseitigen Stellung der beiden Abtriebskegelradeinheiten
hängt es ab, welche von ihnen mit einem der zwei auf der Antriebswelle befestigten
Kegelrädern in Eingriff kommen kann, d. h. welches übersetzungsverhäitnis erhalten
wird. Mit einem erfindungsgemäßen Getriebe können also sowohl die Drehrichtung gewendet,
ohne daß eine übersetzungsveränderung eintritt, als auch verschiedene übersetzungsverhältnisse
geschaltet werden. Durch Verwendung von Kippsprungwerken ist hierbei der Federmechanismus
einfacher als bei den bekannten Getrieben dieser Art, die nur ein Wenden der Drehrichtung,
aber keine Änderung der Übersetzung ermöglichen.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen
Schnitt längs der der Antriebs- und der Abtriebswelle gemeinsamen Ebene durch ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel in der Einstellung für die Rücklaufgeschwindigkeit,
F
i g. 2, 3 und 4 Ausschnitte aus der F i g. 1, die die Stellungen der Abtriebskegelradeinheiten
in einer neutralen Stellung bzw. in Stellungen für eine erste und zweite Geschwindigkeit
darstellen, F i g. 5 eine perspektivische Darstellung des einen Endes eines Verstellhebels,
F i g. 6 einen Schnitt durch das in F i g. 5 dargestellte Ende, F i g. 7 eine Seitenansicht
auf eine Verstellvorrichtung zum Verschieben der beiden Abtriebskegelradeinheiten,
wobei das in F i g. 1 dargestellte Wechselgetriebe in verkleinerter Darstellung
von unten gesehen ist.
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Das in den Zeichnungen dargestellte Wechselgetriebe ist insbesondere
für Kinoprojektoren vorgesehen, es kann aber auch für den Antrieb eines jeden Mechanismus
vorgesehen sein, bei dem eine neutrale Stellung, eine einzige Stellung für eine
Rückwärtsbewegung und zwei Stellungen für zwei verschiedene Vorwärtsbewegungen erforderlich
sind. Bei Projektionsgeräten, bei denen der Antriebsmechanismus mit den Zahntrommeln
und einem Greifermechanismus zum Vorschieben des Filmes durch den Projektor gekoppelt
ist, betragen die beiden erzielbaren Vorwärtsgeschwindigkeiten für den Film 18 und
24 Bilder pro Sekunde. Die Filmgeschwindigkeit in der entgegengesetzten Antriebsrichtung
beträgt 24 Bilder pro Sekunde.
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Der Projektor od. dgl., in dem das in F i g. 1 dargestellte Wechselgetriebe
eingebaut ist, weist eine axial unverschiebbare Antriebswelle 11 auf, die ein Paar
axial voneinander entfernte Antriebskegelräder 12 und 13 mit verschiedenem
Durchmesser aufweist, die an einem Ende der Antriebswelle 11 befestigt sind. Die
Antriebswelle 11 und die Antriebskegelräder 12 und 13 werden von einem
in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmotor mit gleichbleibender Drehzahl
angetrieben.
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Der Abtriebsmechanismus besteht aus zwei axial verschiebbaren Abtriebskegelradeinheiten
auf einer , Hülse 14 und einem Hohlzylinder 15, der von der Hülse
14 getragen wird. Die Abtriebskegelradeinheit 14 ist lose auf der
Abtriebswelle 16 gelagert, die quer zur Antriebswelle 11 verläuft und im Falle eines
Projektors den Verschlußzahntrommel- und , Greifermechanismus antreibt, der in der
Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Abtriebskegelradeinheit 15 ist mit der Abtriebswelle
16 mittels eines Klauenträgers 17 verbunden, der mit der Welle 16
durch eine Klemmschraube 18 fest verbunden ist. Der ; Klauenträger 17 weist
ein Paar sich axial erstreckender Klauen 19 auf, die in entsprechende Aussparungen
21 im Hohlzylinder 15 eingreifen und dadurch den Hohlzylinder 15 mit dem Klauenträger
17 und der Welle 16 so koppeln, daß eine Rotation des Hohlzylinders
15 eine entsprechende Rotation des Klauenträgers 17 und der Welle 16 verursacht.
Die Hülse 14 umfaßt mit ihrem zylindrischen Teil 22 lose die Welle
16 und ist mit einer mit ihr ein Stück bildenden Reibringscheibe 23 versehen,
die eine ab- t geschrägte Fläche 24 aufweist, die der Antriebsfläche des
Antriebskegelrades 12 entspricht. Der zylindrische Teil 22 der Hülse
14 ist an einem Ende mit einem ringförmigen Flansch 25 versehen, der eine
U-förmige Blattfeder 26 trägt, die mit ihm durch t Niete 27 od. dgl. verbunden ist.
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Die Abtriebskegelradeinheit 15 ist lose auf dem zylindrischen Teil
22 der anderen Abtriebskegelradeinheit 14 gelagert und weist axial voneinander
entfernte ringförmige Reibkegel 28 und 29 auf, die mit Kegelflächen 31 und 32 versehen
sind, die diametral einander gegenüberliegenden Flächenteilen des Antriebskegelrades
13 entsprechen und dazu vorgesehen sind, mit diesen Flächen zusammenzuwirken. Der
Reibkegel 28 hat ein Paar sich axial erstreckender Arme 33, die durch entsprechende
Aussparungen 34 in der Scheibe 23 hindurchgreifen. Jeder Arm 33 ist mit einer länglichen
V-förmigen Aussparung 35 versehen. Ein plattenförmiger Kipphebel 36 ist zwischen
jedem Arm 33 und jeweils einem der Enden der Blattfeder 26 angeordnet, wobei die
eine Kante desselben in die Aussparung 35 eingreift und die gegenüberliegende Kante
von dem rinnenförmig geformten Ende der Blattfeder 26 gehalten wird. Der Kipphebel
36 bildet in Verbindung mit der Blattfeder 26 ein Kippsprungwerk 37, das die Hülse
14 und den Hohlzylinder 15 in einer von zwei Relativstellungen zueinander federnd
festhält. Befindet sich das Kippsprungwerk 37 in der in F i g. 1 dargestellten Stellung,
dann befinden sich die Hülse 14 und der Hohlzylinder 15 in einer axial auseinandergezogenen
Stellung, wobei eine ringförmige Schulter 38 des Hohlzylinders 15 an einem Halterring
39 anliegt, der am entgegengesetzten Ende des zylindrischen Teiles 22 befestigt
ist. Die Hülse 14 und der Hohlzylinder 15 werden in dieser auseinandergezogenen
Stellung als eine Einheit gehalten. Befindet sich das Kippsprungwerk 37 in der in
F i g. 4 dargestellten Stellung, dann sind die Hülse 14 und der Hohlzylinder 15
axial zusammengeschoben, wobei eine Fläche 41 des Reibkegels 28 an einer Fläche
42 der Scheibe 23 anliegt (F i g. 1). In dieser Stellung bilden die Hülse 14 und
der Hohlzylinder 15 eine Einheit. Die Hauptfunktion des Kippsprungwerkes 37 besteht
darin, die Hülse 14 und den Hohlzylinder 15 als eine Einheit in der zusammengeschobenen
oder auseinandergezogenen Stellung zu halten. Eine der Blattfeder 26 entsprechende
U-förmige Blattfeder 43 ist an dem Klauenträger 17 befestigt. Den plattenförmigen
Kipphebeln 36 entsprechende Kipphebel 44 sind zwischen dem Hohlzylinder 15 und den
Enden der Blattfeder 43 angeordnet, wobei eine Kante eines jeden Hebels 44 in eine
entsprechende V-förmige Aussparung 45 im Hohlzylinder 15 und die gegenüberliegende
Kante in die vom Ende der Blattfeder 43 geformte Rinne eingreift, so daß ein dem
Kippsprungwerk 37 entsprechendes Kippsprungwerk 46 gebildet wird. Die Hauptfunktion
des Kippsprungwerkes 46 besteht darin, die Hülse 14 und den Hohlzylinder 15 als
eine Einheit, und zwar sowohl in auseinandergezogener als auch in zusammengeschobener
Stellung an die Antriebskegelräder 12 und 13 zu drücken. Obwohl die Kippsprungwerke
37 und 46 ähnlich sind, ist die von dem Kippsprungwerk 37 verursachte Kraft größer
als die von dem Kippsprungwerk 46 verursachte Kraft. Die Gründe hierfür werden im
folgenden erläutert.
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Ein Verstellmechanismus zum Verstellen des Wechselgetriebes in einen
neutralen, einen Rückwärts- und zwei Vorwärtsgänge, weist ein Paar Verstellhebel
47 und 48 auf, die gabelförmige Enden 49 bzw. 51 aufweisen, die mit benachbarten
Nockenflächen 52 bzw. 53 einer Nockenscheibe 54 zusammenwirken und von diesen gesteuert
werden (F i g. 7). Das entgegengesetzte Ende des Hebels 48 weist einen an diesen
angenieteten Zapfen 55 auf, auf dem eine
Rolle 56 drehbar gelagert
ist (F i g. 5 und 6). Eine Feder 57 ist zwischen dem Hebel 48 und der Rolle 56 angeordnet
und drückt die Rolle 56 an einen Flansch 58 des Zapfens 55, um ein Klappergeräusch
zu verhindern. Das entgegengesetzte Ende des Hebels 47 ist gabelförmig, und jeder
Gabelschenkel trägt einen Zapfen 55', eine Rolle 56', eine Feder 57' und einen Flansch
58', ähnlich den obengenannten entsprechenden Teilen des Hebels 48. Der Hebel 48
und seine Rolle 56 ist zwischen den Reibkegeln 28 und 29 angeordnet und dazu vorgesehen,
mit den inneren Flächen 59 dieser zusammenzuwirken. Der Hebel 47 ist so gelagert,
daß die Scheibe 23 zwischen die Schenkel mit den Rollen 56' seines gabelförmigen
Endes eingreift, die dazu vorgesehen sind, mit den verschiedenen Seiten der Scheibe
23 zusammenzuwirken. In F i g. 7 ist eine Arretierung dargestellt, die eine Feder
61 aufweist, die dazu vorgesehen ist, in Aussparungen 62 einer Scheibe 63 der Nockenscheibe
54 einzugreifen und das Wechselgetriebe lösbar in einer ausgewählten neutralen
oder Antriebsstellung zu halten. Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Wechselgetriebes
gemäß der Erfindung sei angenommen, daß der Verstellmechanismus durch Drehen der
Nockenscheibe 54 im Sinne des Uhrzeigers mittels eines nicht dargestellten Knopfes
die Hebel 47 und 48 betätigt, um das Wechselgetriebe in die in F i g. 1 dargestellte
Stellung für den Rückwärtstrieb zu schalten. In dieser Stellung hält das Kippsprungwerk
37 die Hülse 14 und den Hohlzylinder 15 in der auseinandergezogenen Stellung, und
das Kippsprungwerk 46 drückt den Reibkegel 29 in die Eingriffsstellung
mit dem Antriebskegelrad 13, das die Hülse 14, den Hohlzylinder 15, den Klauenträger
17 und die Welle 16 mit einer vorbestimmten Drehzahl antreibt. In einem Projektor
ist diese vorbestimmte Drehzahl dazu vorgesehen, den Filmstreifen mit einer Geschwindigkeit
von 24 Bildern pro Sekunde im Rückwärtsgang zu transportieren. Wird der Verstellmechanismus
durch Drehen der Nockenscheibe 54 im Uhrzeigersinn gedreht, dann berühren die Rollen
56' die Scheibe 23 und drücken die Hülse 14 und den Hohlzylinder 15 als eine Einheit
axial nach rechts bis die Arretierungsfeder 61 in eine Aussparung 62 einfällt und
das Wechselgetriebe in der in F i g. 2 dargestellten neutralen Stellung festhält.
In dieser neutralen Stellung sind beide Antriebskegelräder 12 und 13 außer Eingriff
mit der Hülse 14 und dem Hohlzylinder 15. Wird die Nockenscheibe 54 weiter ; im
Sinne des Uhrzeigers gedreht, dann wird das Wechselgetriebe von der neutralen Stellung
in die in F i g. 3 dargestellte Stellung für die erste Vorwärtsgeschwindigkeit geschaltet.
Bei diesem Schalten wird das Kippsprungwerk 46 über den Totpunkt bewegt ; und drückt
dabei axial die Hülse 14 und den Hohlzylinder 15 als eine Einheit weiter nach rechts,
wodurch die Flanschfläche 31 an das Antriebskegelrad 13 gedrückt wird (F
i g. 3). Wird der Verstellmechanismus von der Stellung für die erste Vorwärts- e
Bewegung in die Stellung für die zweite Vorwärtsbewegung durch Drehen der Nockenscheibe
54 im Uhrzeigersinn bewegt, dann drückt die Rolle 56' die Scheibe 23 der Hülse 14
relativ zum Hohlzylinder 15 noch weiter nach rechts, der durch die Anlage der 6
Fläche 31 an dem Antriebskegelrad 13 festgehalten wird. Werden die Scheibe 23 und
die Hülse 14 nach rechts bewegt, dann wird das Kippsprungwerk 37 über seinen Totpunkt
bewegt und drückt die Hülse 14 und den Hohlzylinder 15 in ihre zusammengeschobene
Stellung gegen die Vorspannung des Kippsprungwerkes 46. Das Kippsprungwerk 46 setzt
dabei den Druck auf die durch die Hülse 14 und den Hohlzylinder 15 gebildete Einheit
axial nach rechts fort (F i g. 4) und bewegt dabei die Flanschfläche 24
an
das Antriebskegelrad 12. Hierbei ist es notwendig, daß die axiale Kraft, die das
Kippsprungwerk 37 ausübt, die axiale Kraft des Kippsprungwerkes 46
überwiegt,
um die Hülse 14 und den Hohlzylinder 15 axial in die Eingriffsstellung gegen die
Vorspannung des Kippsprungwerkes 46 zu drücken, wobei die Flanschfläche 31
außer Eingriff mit dem Antriebskegelrad 13 gehalten wird. Wenn das Entgegengesetzte
der Fall wäre, würde in dem in F i g. 4 dargestellten Vorwärtsgang das Kippsprungwerk
46 beide Flanschflächen 24 und 31 an das Kegelrad 12 bzw. 13 drücken, was unerwünscht
wäre. Wird die Nockenscheibe 54 zurück in die ursprüngliche Stellung gedreht, um
den Verstellmechanismus vom zweiten in F i g. 4 dargestellten Vorwärtsgang zurück
in den in F i g. 1 dargestellten Rückwärtsgang zu schalten, greift die Rolle 56
an der Fläche 59 an und verhindert eine Axialverschiebung des Hohlzylinders 15 nach
links. Dies ist die Hauptaufgabe des Hebels 48 und der Rolle 56, obwohl diese auch
dazu beitragen, die Hülse 14 und den Hohlzylinder 15 axial zu verschieben. Eine
weitere Bewegung der Nockenscheiben 54 in den ersten Vorwärtsgang bewegt
die Hülse 14 relativ zum Hohlzylinder 15 nach links, der durch die an der
Fläche 59 anliegende Rolle 56 festgehalten wird. Dadurch wird das Kippsprungwerk
57 aus seiner in F i g. 4 dargestellten Stellung über den Totpunkt in ,die in F
i g. 1 dargestellte Stellung bewegt, wobei die Hülse 14 und der Hohlzylinder 15
in die auseinandergezogene Stellung bewegt werden. Dreht man nun die Nockenscheibe
54 aus der Stellung für den ersten Vorwärtsgang in die neutrale Stellung, dann wird
die Rolle 56 von der Fläche 59 wegbewegt, und eine der Rollen 56' drückt axial die
Hülse 14 und den Hohlzylinder 15 als eine Einheit nach links, wobei das Kippsprungwerk
46 in seine in F i g. 2 dargestellte Totpunktstellung bewegt wird. Bewegt man die
Nockenscheibe 54 von der neutralen Stellung in die Stellung für den Rückwärtsgang,
dann wird das Kippsprungwerk 46 über die Totpunktstellung in die in F i g.
1 dargestellte Stellung bewegt, wobei die Flanschfläche 32 an das Antriebskegelrad
13 gedrückt wird. Der Verstellmechanismus ist so entworfen, daß in der Stellung
für den Rückwärtsgang und in den Stellungen für die beiden Vorwärtsgänge die Arretierungsfeder
61 die Rollen 56 und 56' außer Eingriff mit der Scheibe 23 oder den Flächen 59 hält.