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Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos regelbares Schaltwerksgetriebe
mit Exzenterwalzen zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine hin-und hergehende Bewegung,
die auf entgegengesetzten Seiten mit in festem Abstand angeordneten Rollen stetig
kraftschlüssig zusammenwirken, wobei die Exzenterwellen so kalibriert und ausgebildet
sind, daß sie zum stufenlosen Regeln der Winkelgeschwindigkeit axial verschiebbar
gelagert sind, nach Patent 1252498.
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Bei derartigen Schaltwerksgetrieben hat es sich als nachteilig erwiesen,
daß die durch die Drehung der Exzenterwalzen hervorgerufene hin- und hergehende
Bewegung der Rollen über eine verhältnismäßig aufwendige Konstruktion unter Verwendung
von Zahnstangen und Zahnrädern in eine Drehbewegung der Abtriebswelle umgewandelt
werden muß. Damit ist nicht nur ein großer Verschleiß der Einzelteile des Übertragungssystems,
sondern auch unerwünschter Energieverlust auf Grund der zwischen den einzelnen Übertragungselementen
auftretenden Reibung verbunden.
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Es ist zwar bereits ein Schaltwerksgetriebe vorgeschlagen worden,
bei dem die von einer Nockenscheibe hervorgerufene hin- und hergehende Bewegung
über ein an seinem freien Enden mit Rollen versehendes Schwinghebelpaar auf eine
mit der Antriebswelle verbundene Richtungskupplung übertragen wird, jedoch ist es
mit dieser bekannten Vorrichtung nicht möglich, durch entsprechende axiale Verschiebung
der Nockenscheibe ein stufenloses Regeln der Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle
zu erreichen, da bei dieser bekannten Vorrichtung auf Grund der durch die axiale
Verschiebung der Nockenscheibe hervorgerufenen, die Geschwindigkeitsänderung ermöglichenden
Amplitudenänderung die in festem Abstand zueinander angeordneten Rollen nicht mehr
in stetigem Kraftschluß mit der Nockenscheibe stehen, so daß unerwünschte Schläge
der Rollen auf die Scheibe hervorgerufen werden oder ein Verklemmen der Nockenscheibe
zwischen den Rollen des Schwinghebelpaares stattfindet.
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Diese bei der Verwendung von Schwinghebelpaaren auftretenden Schwierigkeiten
sind dadurch bedingt, daß die in festem Abstand voneinander angeordneten Rollen
während der Drehbewegung der Exzenterwalze sich nicht auf einer geraden Linie, sondern
auf einem Kreisbogen bewegen. Damit ist jedoch ein Vor- bzw. Hinterlaufen des Berührungspunktes
zwischen Rollen und Exzenterwalze vor bzw. hinter dem Punkt der Walze verbunden,
der bei kreisförmigem Querschnitt der Walze den Berührungspunkt darstellen würde.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltwerksgetriebe
der eingangs erwähnten Art zu -schaffen, das einen vereinfachten und in seiner Wirkungsweise
verbesserten funktionsfähigen übertragungsmechanismus aufweist und zudem eine dauernde
kraftschlüssige Verbindung zwischen Rollen und Exzenterwalze garantiert. Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in an sich bekannter Weise von mindestens
einemSchwinghebelpaar getragenen Rollen in Richtung der Längsachse der Exzenterwalze
zueinander versetzt angeordnet sind und daß sie auf getrennten Exzenterbahnen ablaufen.
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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird jede der beiden Rollen des
Schwinghebelpaares einer entsprechend dem Vor- bzw. Nachlaufen des Berührungspunktes
kalibrierten Exzenterbahn zugeordnet. Dadurch wird ein ununterbrochener Kraftschluß
zwischen der Exzenterwalze und den Rollen erreicht.
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Die beiden Rollen eines Schwinghebelpaares sind der Exzenterwalze
also derart zugeordnet, daß eine Rolle auf der Vorderseite des einen Walzenteils
abläuft, während die andere Rolle der Rückseite des zweiten Walzenteils anliegt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schaltwerksgetriebes
ergibt sich dadurch. daß einer Antriebswelle mehrere Abtriebswellen zugeordnet sind,
die über unabhängig voneinander axial verschiebbare Schwinghebelpaare angetrieben
werden. Diese Maßnahme ermöglicht es, mit einer Antriebswelle mehrere Abtriebswellen
zu betreiben, wobei die einzelnen Abtriebswellen unabhängig voneinander in ihrer
Winkelgeschwindigkeit von Null bis auf einen Maximalwert geregelt werden können.
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Zwar ist bereits ein Schaltwerksgetriebe bekannt, das mehrere einer
axial verschiebbaren Exzenterwalze zugeordnete Abtastsysteme vorsieht. Abgesehen
davon, daß es sich bei diesen Abtastsystemen nicht um Schwinghebelpaare handelt,
weist diese bekannte Vorrichtung jedoch gegenüber der erfindungsgemäßen insofern
Nachteile auf, als dabei eine Geschwindigkeitsänderung, die durch die Verschiebung
der Exzenterwalze hervorgerufen wird, bei diesen Abtastsystemen nur im gleichen
Verhältnis zueinander erfolgen kann.
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Eine besonders raumsparende Konstruktion des erfindungsgemäßen Schaltwerksgetriebes
ergibt sich dadurch, daß die zueinander versetzt angeordneten Exzenterbahnen auf
zwei parallelen Wellen befestigt sind. Damit kann das Getriebe entweder in axialer
Richtung der Wellen wesentlich kürzer gestaltet oder bei gleicher Länge der Wellen
eine größere Anzahl von Schwinghebelpaaren untergebracht werden.
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Zwar ist ein steuerbares Stufengetriebe bekannt, dessen Antrieb in
zwei Abtriebswellen aufgeteilt ist. Abgesehen davon, daß diese beiden Antriebswellen
ständig gegenläufig umlaufen, kann jedoch ein solches Rechenwerk mit einem Schaltwerksgetriebe
der eingangs beschriebenen Art nicht verglichen werden, weil es sich bei dem bekannten
Getriebe um ein Addiergetriebe handelt, bei dem auf den Antriebswellen Mitnehmerscheiben
sitzen, die am Umfang verteilt abwechselnd entgegengesetzt in axialer Richtung ein-
und ausrückbare Mitnehmerrollen tragen. Bei der erwähnten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Schaltwerksgetriebes sind die beiden Antriebswellen jedoch lediglich mit Exzenterwalzen
versehen, auf denen die Schwinghebelpaare in stetigem Kraftschluß abrollen.
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An Hand der Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen Schaltwerksgetriebes dargestellt sind, wird die Erfindung des
näheren erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1. das erfindungsgemäße Schaltwerksgetriebe
mit auf voneinander getrennten Exzenterbahnen ablaufenden Rollen, F i g. 2 ein Schaltwerksgetriebe
gemäß F i g. 1 mit mehreren einer Antriebswelle zugeordneten Abtriebswellen, F i
g. 3 ein Schaltwerksgetriebe mit zwei Abtriebswellen die jeweils drei Schwinghebelpaare
tragen, F i g. 4 ein Schaltwerksgetriebe, bei dem die beiden Walzenteile einer als
Doppelexzenter ausgebildeten
Exzenterwalze auf zwei parallelen
Antriebswellen befestigt sind.
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Gemäß F i g. 1 ist die Antriebswelle 1 fest mit zwei untereinander
starr verbundenen Exzenterwalzenteilen 2 und 3 versehen, die als Ganzes einen Doppelexzenter
bilden. Auf dem Walzenteil t läuft vorderseitig eine Rolle 4 ab, während dem Walzenteil
3 rückseitig die Rolle 5 anliegt. Die Rollen 4 und 5 sind über Achsen 6 und 7 mit
gabelförmigen Enden 8 und 9 der Schwinghebel 10 und 11 drehbar verbunden. Die achsparallel
zur Antriebswelle 1 angeordnete Abtriebswelle 12 ist von einer Hohlwelle 13 umgeben,
mit der die Schwinghebel 10 und 11 fest verbunden sind, und die auf der Abtriebswelle
12 frei drehbar gelagert ist. An ihrem einen Ende trägt die Hohlwelle 13 eine Antriebskupplung
14, die in eine mit der Abtriebswelle 12 fest verbundene Abtriebsklaue 15 eingreift,
sobald die Hohlwelle 13 über einen mit einer koaxial zur Hohlwelle angeordneten
Druckfeder 16 zusammenwirkenden Nocken 17, der von der Antriebswelle 1 gesteuert
wird und in kraftschlüssiger Verbindung mit der Hohlwelle steht, axial in Richtung
auf die Abtriebsklaue verschoben wird. Durch den Nocken 17 wird in Abhängigkeit
von der Drehbewegung der Antriebswelle das Ein bzw. Entkuppeln so gesteuert, daß
die Kupplungsklauen 14 und 15 dann im Eingriff stehen, wenn die Hebel
10 und 11 in der gewünschten Richtung schwingen, während die Klauen zu dem
Zeitpunkt voneinander getrennt werden, wenn die beiden Hebel in der entgegengesetzten
Richtung schwingen.
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Um während der ganzen Umdrehung der Antriebswelle eine übertragung
des Drehmoments auf die Abtriebswelle zu erreichen, werden zweckmäßig mehrere, z.
B. drei Doppelexzenter und eine entsprechende Anzahl von Schwinghebelpaaren verwendet.
In konstruktiv weniger aufwendiger Weise läßt sich das auch dadurch erreichen, daß
einem Doppelexzenter mehrere Schwinghebelpaare zugeordnet sind, wie dies in F i
g. 2 dargestellt ist. Dabei werden von dem auf der Antriebswelle 1 befestigten Doppelexzenter
2/3 drei Schwinghebelpaare 10, 11; 18, 20 und 20, 21 betätigt. Jedes Schwinghebelpaar
besitzt an seinen freien Enden Rollen 4 und 5 und ist über eine Richtungskupplung
jeweils mit einer Antriebswelle 12, 22 bzw. 23 verbunden, deren Drehmoment durch
nicht dargestellte Zahnräder auf eine gemeinsame Welle übertragen wird. Die Drehzahl
dieser Welle kann durch entsprechende axiale Verschiebung der Antriebswelle zwischen
Null und einem Höchstwert geregelt werden.
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Anstatt einem Doppelexzenter drei Hebelpaare zuzuordnen, kann die
Antriebswelle gemäß F i g. 3 auch mit drei Doppelexzentern 2/3, 24/25 und 26/27
ausgerüstet sein, denen je ein Hebelpaar 10, 11; 28, 29 und 30, 31 zugeordnet ist.
Dabei sind die einzelnen Hebelpaare um ihre gemeinsame Drehachse derart winkelversetzt
angeordnet, daß ständig eine übertragung des Drehmoments auf die Abtriebswelle 12
erfolgt.
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Weiterhin geht aus F i g. 3 hervor, daß mit dem Schaltwerksgetriebe
mehrere, im dargestellten Beispiel zwei Abtriebswellen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit
von einer Antriebswelle angetrieben werden können. In dem gezeichneten Beispiel
ist parallel zur Abtriebswelle 12 auf der gegenüberliegenden Seite der Antriebswelle
1 eine zweite Abtriebswelle 32 angeordnet, die drei mit Rollen versehene Hebelpaare
33, 34; 35, 36 und 37, 38 trägt, die über Richtungskupplungen mit der Antriebswelle
32 verbunden sind. Wird nun die Antriebswelle 1 in axialer Richtung verschoben,
so ändert sich die Drehzahl der Abtriebswellen 12 und 32 im gleichen Verhältnis.
Wird jedoch die Antriebswelle fest angeordnet, während die Abtriebswellen 12 und
32 axial verschiebbar gelagert sind, so können durch entsprechende axiale Verschiebung
die Drehzahlen der beiden Abtriebswellen unabhängig voneinander zwischen Null und
einem Höchswert eingestellt werden. Eine solche Anordnung könnte beispielsweise
bei fahrbaren Dreschmaschinen in der Weise benutzt werden, daß die Antriebswelle
1 von einem Motor angetrieben wird, während die Abtriebswelle 12 das Fahrwerk und
die Abtriebswelle 32 das Dreschwerk betreibt.
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Wie in F i g. 4 dargestellt, eignet sich das Schaltwerksgetriebe auch
zur Herstellung raumsparender Vorrichtungen. Dazu werden die beiden Walzenteile
2 und 3 auf parallel zueinander angeordneten Antriebswellen angebracht und jeweils
einem Arm eines Schwinghebelpaares zugeordnet. In dem in F i g. 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel werden die mit den Walzenteilen 2, 24 und 26 bzw. 3, 25 und
27 versehenen Antriebswellen 39 und 40 von einer gemeinsamen, nicht dargestellten
Welle angetrieben. Durch die Exzenterwalzen werden die Schwinghebelpaare 41 und
42 betätigt, die an ihren freien Enden die Rollen 43 und 44 bzw. 45 und 46 tragen
und über diese in ständigem Kraftschluß mit den Exzenterwalzen stehen. Der Hebel
41 ist dabei über eine Richtungskupplung mit der Abtriebswelle 47 verbunden, während
der Hebel 42 entsprechend mit der Abtriebswelle 48 verbunden ist. Durch entsprechendes
axiales Verschieben der beiden Abtriebswellen kann auch bei dieser raumsparenden
Konstruktion eine voneinander unabhängige Drehzahlregelung beider Abtriebswellen
erreicht werden.