DE1650809A1

DE1650809A1 - Einrichtung zur Geschwindigkeitsaenderung

Info

Publication number: DE1650809A1
Application number: DE19671650809
Authority: DE
Inventors: Michael Batty
Original assignee: LEESON PATRICK GEORGE
Current assignee: LEESON PATRICK GEORGE
Priority date: 1966-10-22
Filing date: 1967-10-20
Publication date: 1970-11-12
Also published as: GB1199257A; US3507159A

Description

Firma Petroil Installations (19β2) Limited, 46 Lydden Road, Viands worth, London, S.W.I8. Großbritannien

Priorität: Patentanmeldung in Großbritannien Nr. 47484/66

vom 22. Oktober 1966

Einrichtung zur Geschwindigkeitsänderung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung bzw. einen Hechanismus zur Geschwindigkeitsänderung. Hiermit ist ein Mechanismus mit rotierender oder ILnearer Bewegung gemeint, mittels dessen eine Kraft, die auf ein Eingangsglied eingegeben wird, auf ein Ausgängsglied übertragen wird, das sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, die verschieden ist von der Geschwindigkeit des Eingangsgliedes. Das Verhältnis zwischen den beiden Geschwindigkeiten wird nachstehend als Eingangs-Ausgangs

o Verhältnis bezeichnet.

to OO

vor.'jchiödene Typen dieser Mechanismen, wohl das meist : b'Vjfciihfc aus einer Anzahl ineinandcuvä'ui.i'üiulu- ^ahufiidei

'.Ji)Ui)! ■■; j „.j {Aft. /,, ,,.,j ■. , - - ι-. .-·.!-,j. n.: I Jt

Ofi!Q|M_AL

wie beim Schaltgetriebe des Autos.

Eine andere Type, die bekannter ist_a besteht aus einem Nocken mit zwei Reihen von Elementen, die eher nach der Art von Zahnrädern zusammenarbeiten, wobei die Elemente einer Reihe alle einer Form und in entsprechenden Abständen zueinander befestigt sind, während die Elemente der anderen Reihe, ebenfalls wieder alle einer Form, in einer bestimmten Relation zueinander arbeiten; mit anderen Worten, der Eingangs- und Ausgangseingriff mit der ^ wie zuerst erwähnten Anordnung unter Steuerung eines Nockens.

Dieses ist also die Type, die mit der Bezeichnung "ein Mechanismus zur Änderung der Geschwindigkeit in der vorgesehenen Art", wie hierin verwendet, gemeint ist.

Die US-Patentschrift Nr. 15^3791 z. B. zeigt einen derartigen Mechanismus mit einer rotierenden Bewegung. Auf Fig. 2 der Zeichnungen dieser Schrift wird ein rotierender Nocken in Form eines Exzenters c gezeigt, in Kombination mit einer ersten Reihe von entsprechend in Abständen befestigten Elementen (alle derselben * Form) versehen mit den Zähnen auf dem Ring g, und eine zweite

Reihe von beweglichen Elementen (alle derselben Form) in Form von speziell geformten Kolben e, die folglich zum Eingangs- und Ausgangseingriff mit den Zähnen auf Ring g durch den Exzenter c bewegt werden. Eine Eingangswelle a ist auf dem Exzenter c befestigt, während die Kolben e wegen ihrer Schiebebewegung in einer Verlän-O₀ gerung b'der Ausgangsstelle b geführt werden. Der RIn^ g ist fest.

° Derart i_f;o Mechanismen, die auch ähnlich dor Uß-PatentnohrLfu uLml, _m hation - ηoweIt boLarmt; ·· wi "tschai'l 1 lca'on ι;ΐηί,.ιη> nur -U r* .--·. fiunlün

BAD

20:1, und die Eingangsgeschwindigkeit verhältnismäßig gering, iiin Mechanismus nach der US-Patentschrift ist eine diffizile Konstruktion und ist demzufolge für eine wirtschaftliche Herstellung bei umfangreichen Einsätzen, bei den Ein- und Ausgangsverhältnissen, Eingangsgeschwindigkeiten usw. nicht geeignet. Kurzum, er kann nicht umfangreich gebraucht werden, ist daher in der Herstellung und kaum in großen Anzahlende! der Industrie zu finden.

Wir kennen keinen Einsatz von nicht rotierenden Mechanismen dieser Art in der Industrie.

Es wurden auch derartige Mechanismen vorgeschlagen, bei denen jedes Element der zuletzt erwähnten Reihe eine Rolle besitzt (zylindrisch oder kugelförmig), welche Rollen geführt werden, für die Bewegung mit der Anordnung von Elementen diese die zuerst erwähnte Reihe bildet, und zwar durch eine Rollenführungsanordnung, und die Rolle selbst in den Nocken eingreift oder jede Rolle durch eine assoziierte Rolle angetrieben wird, die wiederum nachher in den docken eingreift, wobei die assoziierten Rollen so verbunden sind, daß sie hin und her laufen können. Der Mechanismus kann dabei zwei Reihen von Rollen oder auch nur eine einzige Reine umfassen.

_o Ein Mechanismus dieser Art konstruiert wie in den vorangehenden

oo Absätzen beschrieben, ist das, was wir mit dem Satz meinen: "ein

<*> auf Rollen basierender Mechanismus" wie jetzt und später hler ver-

^ wendet wird. Ein auf Rollen basierender Mechar·:ljtjs dien Types

cn kann entweder eine rotierende oder lineare Bewegung besitzen.

Soweit, wir es wissen, wurde bisher nie ein auf Rollen basierender

Mechanismus kommerziell ausgenutzt.

Es ist also einer der vielen Gründe dieser Erfindung einen wirtschaftlich auf Rollen basierenden Mechanismus der genannten Art zu bringen. Ein anderer Grund dieser Erfindung ist auch einen auf Rollen basierenden Mechanismus der angegebenen Art für Konstruktion und Herstellung wirtschaftlich zu bringen, daß solch ein Mechanismus für verschiedene Anwendungszwecke zu haben ist und wobei der Wunsch auf Spezifizierung der Herstellung und der Standardisierung von Teilen beabsichtigt ist.

Ein auf Rollen basierender Mechanismus dieser Art hat (zusätzlich zu den Rollen) drei wesentliche Komponenten. Diese sind der Nocken (i), die Rollenführung (ii) und die Reihe von Elementen (iii), die

in einer Relation zueinander befestigt sind. Zur Vereinfachung werden diese drei Komponenten der auf Rollen begründeten Einrichtung nachstehend bezeichnet werden als der Nocken (i), die Komponente (ii) und die Reihe (iii).

Es ist nicht notwendig, daß in einem auf Rollen basierenden Mechanismus dieser Art der Nocken das Eingangsglied und die Komponente das Ausgangsglied und die Reihe das feststehende Element ist, wie in der US-Patentschrift Nr. 15^3791 beschrieben. Zum Beispiel ist es auch möglich, daß die Komponente (ii) ortsfest

_o angeordnet ist, während die Reihe (iii) das Ausgangsglied ist.

,2 Tatsächlich brauchen keines der drei Elemente befestigt zu sein, ^OT wenn gewünscht wird, daß das Ausgangsglied von zwei Eingangs-

^ gliedern gesteuert wird. Zwecks Vereinfachung möchten wir noch

en ausführen, daß bei einem auf Rollen basierenden Mechanismus jovies der Elemente auf dor Reihe iii und sein Nachbarteil durch :-:wci gegeneinanderlien<-iHio Vertiefungen getrennt ist, wobei diene , _

R&. P- f ~-i -■*' ''■■■' Λ i

Vertiefungen alle der gleichen Form sind. Die Anordnung ist so, daß die Elemente und Vertiefungen auf der Reihe iii eine kontinuierliche Nockenspur für die Rollen darstellt und daß diese Spur aus einer Anzahl von Sektoren, alle der gleichen Art, besteht, die untereinander verbunden sind. Die Anzahl solcher Sektoren ist gleich der Anzahl der Elemente in der Reihe iii.

Derartige Informationen, wie wir sie über gewisse früher schon vorgeschlagene und auf Rollen basierende Mechanismen gefunden haben, führt uns dazu zu glauben, daß in diesen Informationen vorgeschlagen war, daß die Form des Nockens i zuerst festgelegt werden müßte. Zum Beispiel sollte der Nocken i ein Exzenter sein.

Wir denken jedoch, daß, wenn man die Form des Nockens i festlegt, und dann die Form und Größe der Rollen gewählt ist, dann muß eine hieraus resultierende Form für die Nockenführung auf Reihe iii folgen, wenn die Rollen zu jeder Zeit gesteuert werden und nicht außerordentlichen Schaden bringen sollen. Ob die hieraus resultierende Form eine praktische Form bei den Konstruktionsüberlegungen sein wird, wie zum Beispiel bei der Eingangsgeschwindigkeit, maximale Umdrehungswerte, leichte Herstellung und Standardisierung usw. ist bisher noch nicht festgelegt. V/o so zum Beispiel der Hocken i ein Exzenter ist,müssen die Elemente der Reihe iii in allen Fällen mit Spitzen versehen sein, die sich schnell abschlei-

_o fen und zum Klappern neigen.
to

^m Die hler gemachte Erfindung bringt in einer Hinsicht einen auf ° Rollen basierenden Mechanismus, worin die Rollenanordnung in kon-

in stantem Kontakt mit dom Hocken L und mit der Spur auf dor ReLhe ill

bleibt (oder sofern es zwei Rollenanordnungen gibt, verbleibt eine Reihe in konstantem Kontakt mit Nocken i und die andere mit der Nockenspur auf der Reihe iii. Und wenn jeder Sektor der Nockenspur auf der Reihe iii festgelegt ist, nach der Form in bezug auf die mechanische Fertigung und die Konstruktion z. B. die Eingangsgeschwindigkeit und Kraft, die maximalen Umdrehungswerte und somit die Lasten auf den entsprechenden Teilen, die Größe und die Preise über käufliche Rollen oder Nockenmitnehmer, die bequeme Herstellung und Standardisierung der einzelnen Teile usw. und besteht er aus:

a) wenigstens zwei Kurventeilen, die nach einer bekannten Formel gestaltet sind, jedoch mit einer unterschiedlichen Konstanten oder

b) aus wenigstens zwei Kurve. iii<jiilen, die nach zwei verschiedenen Formeln gestaltet sind oder

c) aus wenigstens einem'Kurventeil nach einer bekannten Formel gestaltet und aus wenigstens einem linearen Teil oder

d) im Fall, daß der Mechanismus nur eine lineare Bewegung besitzt, aus wenigstens drei linearen Teilen mit verschiedenen Neigungen;

ο dann muß die Form des Nockens i festgelegt sein durch die Herstellur ο

^ der Form der Nockenspur auf der Reihe iii in bezug auf das erforder-

liehe ELngangs-Ausgangs-Verhältnis, die Grüße der Rollen und die

ο Anzahl der Vertiefungen in der Reihe iii unter Berücksichtigung der ω

° Anzahl von Rollen.»

Wir bevorzugen aus dem letzten Absatz die Alternative (a) mit einer rotierenden Bewegung, wobei die bekannte Formel eine Formel für Kreisbögen sein muß und jede Vertiefung ein Mittelteil in Form eines Kreisbogens haben sollte (nach einem gewählten Radius) und wiederum an jedem Ende in einen Kreisbogen eines gewählten kleineren Radius eingreift, und die Mitte des Kreisbogens des kleineren Radius auf der gegenüberliegenden Seite der Spur auf der Reihe iii liegt in bezug auf die Mitte des Bogens des größer gewählten Radius. Es ist klar, daß herstellungsmäßig das Schneiden eines Kreisbogens leichter ist, als das Schneiden der Nockenspur in Kurven mit anderen bekannten Formeln.·

Wir haben auch gefunden, daß da wo die Differenz zwischen den gewählten Radien zweimal oder im wesentlichen zweimal so groß ist wie der Radius der Rollen, die auf die Spur der Reihe iii eingreifen, dann die Angriffskräfte auf den Rollen stark reduziert.sind und somit ein störungsfreieres und langlebigeres Gerät bringen.

Bei einem auf Rollen basierenden Mechanismus, wie in dem vorangegangenen Absatz unter 2 mit rotierender Bewegung erwähnt, wobei die Distanz der Nockenspur auf der Reihe iii von uer Mittelachse entlang der Spur unterschiedlich ist, ist es möglich, jeden Sektor der Spur mit einem Teil zu versehen, dessen Entfernung von der Mittelachse immer konstant bleibt, das heißt, ein Kurventeil in der Form eines Q Kreisbogens der über der Mittelachse zentriert liegt, wobei derartioo ge Teile die Vertiefungen untereinander trennen und die wir im Nach-

cn folgenden einfach als Zahn bezeichnen. Entsprechende Vorkehrungen müssen auch auf Nocken i mit einem korrespondierenden K^e^bogcn, U₁ der über der Mittelachse zentriert ist, vorgesehen werden. Wir

haben somit einen Mechanismus erreicht, in welchem die Vertiefungen in der Nockenspur der Reihe iii einer Form sind, die wirtschaftlich allen gerecht wird, bei der Herstellung und beim Einsatz. Der Mechanismus selbst besitzt ein Eingangs-Ausgangs-Verhältnis von sagen wir 13:1 von Ik Vertiefungen und 13 Rollen und alternativ 12:1 von 13 Vertiefungen und 12 Rollen, wobei die Vertiefungen auf der alternativen Reihe iii genau dieselbe Form haben müssen, jedoch mit längeren Zähnen zwischen den Vertiefungen, wo es 13 sind, als d£ wo lh sich befinden, und dieselbe Größe der ungenutzten Fläche für die Reihe iii hat. Hiermit, so haben wir gefunden, haben wir tatsächlich einen Mechanismus mit Eingangs-Ausgangs-Verhältnissen von sagen wir 13,12,11 und 10, die von derselben Größe sind, dieselbe Anzahl Rollen haben, dieselbe Form der Vertiefungen haben, die von einer Schneidemaschine geformt werden können und deren wesentliche Komponenten von derselben Größe der ungenutzten Fläche bestimmt werden könn-en. Die Formen der Nocken i unterscheiden sich natürlich in kleinem Grad von einem Teil des Gerätes zum anderen.

Die vorliegende Erfindung sieht bei der Herstellung eines auf Rollen basierenden Mechanismus der genannten Type mit rotierender Bewegung vor, daß man zuerst über die Form der Vertiefungen klar wird, die wiederum durch die gewünschten Eingangs-Ausgangs-Verhältnisse verlangt werden und zwischendrin je nach Erfordernis Zähne besitzt und sich aus dem Resultat der Nockenspur auf der Reihe iii ° sich bildet, die Form des Nockens i festlegt für die Rollen, damit ^ sie in konstantem Kontakt mit Nocken i und mit Nockenspur auf der cd Reihe iii bleibt, oder sofern zwei Reihen Rollen vorgesehen sind, ° daß eine Reihe in konstantem Kontakt bleibt mit Nocken i und die

^ andere mit der Nockenspur auf der Reihe iii und man das so konstruierte Gerät herstellt.

Die vorliegende Erfindung sieht auch auf Rollen basierende Mechanismen dieses Typs vor, und jedes Teil des Gerätes hat bei rotierender Bewegung ein unterschiedliches Eingangs-Ausgangs-Verhältnis,
wobei die Vertiefungen in den Nockenspuren auf der Reihe iii für
alle Teile dieses Gerätes einer Form sind. Diese Formen sind festgelegt in bezug auf die mechanischen Konstruktionsüberlegungen wie früher angegeben, aber die Vertiefungen in jedem Teil des Gerätes
sind voneinander entlang der Spur durch Zähne getrennt, deren Größe von einem zum anderen Teil unterschiedlich ist, um verschiedene
Anzahl von Vertiefungen in jedem Teil des Gerätes zu erhalten, wobei i die Rollen derselben Form für alle Geräte sind und die Formen des
Nockens i (die nur zwischen dem einen oder dem anderen Gerät sich

unterscheiden) sich durch die verschiedenen Nockenspuren auf der

iii
Reihe gebildet haben, mit der Bedingung, daß die Rollen in stetem Kontakt sowohl mit Nocken i und mit der Nockenspur auf der Reihe iii bleiben (oder sofern es zwei Rollenreihen gibt, verbleibt eine Reihe in konstantem Kontakt mit Nocken i und die andere mit der Nockenspur auf der Reihe iii, wie es sich ergibt).

< Um diese Erfindung .durch Beispiele zu illustrieren, haben wir zwecks Beschreibung der Konstruktion und auch der Herstellung solcher auf Rollen basierender Mechanismen der genannten Art Teile ausgewählt, die in den Fig. I, II, III gezeigt sind. Dieser Mechanismus selbst

illustriert auch gleich die Erfindung auf dem Wege von Beispielen. ο

oo In diesen Zeichnungen Ist:

° ß. I eine Darstellung mit größerem Maßstab als die Flg. II und

«n III, worin Detail3 der Nockenspur auf der Reihe iii dieses Mechangezeigt werden.

Fig. II zeigt eine Übersicht über einen Teil dieses Mechanismus und

Fig. III ist ein vertikaler Schnitt des Mechanismus.

Dieser ausgewählte Mechanismus besitzt einen Nocken i, befestigt auf der Eingangswelle 7, eine Rollenführungskomponente (Komponent in Form einer zylindrischen Verlängerung 10 einer Ausgangswelle 12, die wiederum in ein Lager innerhalb eines befestigten Gehäuses 11 hinausläuft, und einer festen Komponente/iii in Form einer ringförmigen Reihe mit Zähnen 9 getrennt durch die Vertiefungen 5, die in einem Ring 13 liegen. Die Rollen 2 werden für ihre radiale Schiebebewegung in der Verlängerung 10 gesteuert, mittels Eingriff mit den naheliegenden Führungswänden h.

Wenn wir den Mechanismus der Fig. I, II und III konstruieren und herstellen, beginnen wir damit, daß wir die Form der Vertiefungen festlegen und gleichzeitig die dazwischenliegenden Zähne 9. Die Verfc tiefungen 5 und die dazwischenliegenden Zähne 9 können als kontinuierliche Nockenführung betrachtet werden (s. Spur 3 auf der Reihe iii und man muß ihnen die Form der Spur geben, wobei man den Durchmesser der Rollen 2 berücksichtigen muß, die man verwenden will. Dies muß zunächst berücksichtigt werden.

σ Man mag nun denken, daß man irgendeine willkürliche Form für die ob

Nockehführung 3 verwendet und daß man, wenn man diese Spur auf einer ^ entsprechenden Maschine herstellt, die entsprechende Spur auf dem co Nocken* achneiden kann. Obwohl möglich, halten wir eine solche Her-

o ■"■■-"

·"» Stellung für unerwünscht und auch für unpraktisch. In der Praxis

stellen wir fest, daß die Kurventeile bei Nockenspur 3 nach bekannten Formeln sein soll, die man beispielsweise mit komputergesteuerten Maschinen bringen kann, und somit genau Konturen schneidet, damit man eine Musternockenspur 3 erhält. Andererseits kann man auch Änderungen nach der geforderten Maßeinheit und Genauigkeit und bei regulären Vergrößerungen bei Verwendung entsprechender Formeln vorsehen, und diese Daten sollten zum Schnitt der Ilockenspur 3 verwendet werden bzw. eine andere Version zur Feststellung einer I4usterform mit Hilfe einer Reihe von wohlbekannten Methoden. Somit sollte man Kurven nach bekannten Formeln für die ä Konturen der Vertiefungen 5 verwenden (gerade Linien natürlich würden keine Schwierigkeit darstellen) und somit in der Praxis ein gutes Zusammenklingen zwischen der gewählten Form der Hockenspur 3 und seine Herstellung finden und ähnliche Überlegungen bei der Herstellung der Nockenspur des Nockens 1 anstellen, dessen Profil sich nach dem Profil der Nockenspur 3 richtet.

Während man zykloidale, elliptische oder polynominale bzw. andere Kurven, um die Form des Profils der Nockenspur 3 zu bekommen, anwendet, vorausgesetzt allerdings, daß die bekannten Formeln entsprechen, gibt es in der Praxis in den meisten Fällen entsprechende Herstellungsmaschinen. Die Kurven stellen eine Kombination von wirklichen Kreisbögen und/oder geraden Linien dar, die in den meisten

Fällen ineinanderlaufen.
ο

oo In der Fig. I wird ein Teil der Spur 3 gezeigt. Diese besteht aus ^ 14 Sektoren alle der gleichen Form und sind miteinander verbunden, _ω wobei ein Sektor zwischen den Punkten P und Q hinausreicht. In

en diesen Ausschnitt mündet ein Konvexmittelteil in Form eines Kreisbogens C mit Radius r^ an jeder Seite in einen Kreisbogen B und B„

eines kleineren Radius r₂ ein, der wiederum einmündet in Konvexkreisbögen A und A₁, beide mit dem Radius R. Die Mittelpunkte der Bögen B und B₁ liegen außerhalb der Spur 3 und der Mittelpunkt des Bogens C liegt innerhalb wie gezeigt. Es ist zu beachten, daß nur 1/2 des Bogens A und A₁ innerhalb des Sektors PQ liegen, und daß deren Mittelpunkte bei den Punkten O sind, die wiederum die Achse des Nocken 1 und der Verlängerung 10 darstellt. Die kompletten Bögen A und A₁ sind die Teile, die wir schon früher und auch jetzt im nachhinein als Zähne bezeichnen wollen.

Wir beabsichtigen hiermit eine der verschiedenen Varianten, wie in Fig. I gezeigt, die Spur 3 so zu formen, daß man eine Kreiskurve für den Bogen A und. eine konvexe Kurve nach bekannter Formel, jedoch vorzugsweise kreisförmig, für den Bogen C nimmt, mit geraden Teilen dazwischen oder innerhalb des Bogens C. Man kann auch Zahn A auslassen. Die Tatsache, daß dieses möglich ist, bei Verwendung unserer Erfindung, die Teile A als Zähne zu verwenden, ist wesentlich, wie bereits erwähnt, und später noch ausgeführt wird. Um wirtschaftlich arbeiten zu können, ist es wesentlich, daß jede Rolle 2 in ständigem Kontakt sowohl mit Spur 3 und mit der gegenüberliegenden Spur auf Nocken 1 bleibt, wobei nur die Herstellertoleranzen oder Vorkehrungen zum Schmieren zu beachten sind, und in der Theorie der Nocken 1 auf der Hypothese des ständigen Kontaktes gebildet wird.

<£> Die Entscheidung über die Form der Vertiefungen 5 und infolgedessen oo

^ die Form aller Vertiefungen 5 Innerhalb der Reihe ili ist von äußeres»
ο ordentlicher Wichtigkeit und kann im Nachfolgenden erklärt werden:

Die Dimensionen der Vertiefungen 5 werden festgelegt mit den Durchmessern der Rollen 2, so daß beide Paktoren gemeinsam berücksichtigt werden müssen, um die Hauptteile zu gestalten. Diese sind: das Eingangs-Ausgangs-Verhältnis, die Eingangskraft und -geschwindigkeit, die zu übertragende Geschwindigkeit, die Last, die durch die entsprechenden Teile entsteht, der Zwischenraum, die zulässigen Kosten, zulässige überlast, Herstellung--von Material und Methoden usw. Zusätzlich entsteht noch eine wesentliche Überlegung hinsichtlich der Beschaffung von preisgünstigen Rollen mit genauen Spezifikationen. Einer der wichtigen Gründe dieser Erfindung ist, auf Rollen basierenden Mechanismen dieser Art so weit wie möglich " einsatzfähig zu machen, und solche Überlegungen sollten eine große Rolle bei dem Konstruktionskonzept bilden.

Wenn nun der Durchmesser der Rollen 2 festgelegt ist, ergeben sich zwangsläufig auf dem Profil der Vertiefungen 5 begrenzte Dimensionen. Der Radius R. in Pig. I kann z.B. nicht weniger sein als der Radius der Rolle r und kann in den meisten Fällen ca. 3-^-mal größer sein. Auch darf die Länge der Führungswände 4 den Radius r nicht überschreiten, wenn nicht die Rollen einzeln mit einem zweiten Satz j gelenkig verbunden sind, wie später erklärt. Wenn die Rollen 2 und der Kreisbogen C, 3 und A in Fig I Radien besitzen, die mit den Zeichen r, r*, r~ und R bezeichnet sind, können gewisse Führungsprinzipien in der Konstruktion bei höheren Geschwindigkeiten gefunden werden, wie z.B. die, daß r. - r₂ = 2 r sicherstellt, daß die ^ Rollen einem symmetrischen Pfad folgen, der aus 2 Bögen desselben an Radius besteht, wobei einer der Rücklauf des anderen ist, so daß

° die Antriebskräfte auf den Rollen im wesentlichen reduziert sind u>

_m innerhalb einer gegebenen Vertiefungsentfernung und somit einen rjtörunr'-vfrc?Loren und langlebigen Mechanismus bringt, nu'cliö rbsoLutOi.

Werte dieser Antriebskräfte zu reduzieren, ist es nötig, die Vertiefungsentfernungen zu erhöhen, die wiederum eine Erhöhung in R notwendig macht. Eine Erhöhung in R ist ein Vorteil in der Hebelkraft auf Kosten einer Verminderung bei den effektiven Nockenwinkeln und generell höheren Nockengeschwindigkeiten, wenn man aber die Vertiefungsabstände erhöht, dann werden mehr Rollen in Einsatz gebracht. Bitte beachten Sie, daß bei Verwendung dieser Erfindung die notwendige Anpassung an die verschiedensten Erfordernisse erreicht wird, und daß man eine Berechnung zur Erreichung fe der optimalen dimensioneilen Relationen bei diffizilen Einsätzen anstellen kann. Einige Faustregeln bei der ersten Konstruktion wie z.B. daß R etwa in der Größenordnung von 10-mal der Größe von r ist, und T₁ dreimal r, sind in dieser Hinsicht sehr wertvoll, wenn man das Verhältnis zwischen r^ und r₂ und r unter Berücksichtigung des Obigen zugrunde legt. Wir haben auch die Grenzen festgelegt, daß die Führungswände 4 r in der Länge nicht überschreiten kann, wie es auf Fig I gezeigt wird.

Nach diesen Überlegungen muß das Eingangs-Ausgangs-Verhältnis bei speziellen Einsätzen in bezug auf den zur Verfügung stehenden Raum berücksichtigt werden, wenn z.B. eine Anordnung der Art wie in Fig. I, II und III gezeigt als günstigste gewählt worden ist, und

Il

der Umfang des Kreises mit Radius R 10 in der Länge nicht überschreiten soll, um den Anforderungen zu entsprechen, dann ist es

° klar, daß es dann Raum gibt für 10 Vertiefungen in dem Abschnitt

to "

oo 1 , vorausgesetzt daß dazwischen keine Zähne eingeschoben sind.

cn Wenn die Reihe ili gehalten wird und Teil ii der Ausgang in diesem ° Fall ist. dann wird letztere mit einem Neuntel der Eingangsgeschwin to

^₁ digkeit in umgekehrter Richtung rotieren oder in einem Elftel der-

selben Richtung, wenn 9 oder 11 Rollen 2 angeordnet sind; anders gesagt, wenn die Reihe iii die Ausgangskraft ist und ii gehalten wird, dann wird iii mit einem Zehntel der Eingangsgeschwindigkeit rotieren und in derselben Richtung, wenn es 9 Rollen 2 gibt und in der umgekehrten Richtung, wenn es 11 gibt. Während man kleinere Ausgangs-Eingangs-Verhältnisse innerhalb des diktierten Raumes durch Reduzierung der Anzahl von Vertiefungen 5 und der kooperierenden Rollen 2 anordnet oder eine Erhöhung der Anzahl von Lappen auf Nocken 1 (in später zu erklärender Weise), dann ist es klar, daß höhere Eingangs-Ausgangs-Verhältnisse nur erreicht werden können, in diesem Fall mit anderen Mitteln, denn bei dem Eingangs-Ausgangs-Verhältnis von 10 sind alle verfügbaren Stellen für die Vertiefungen gebraucht und es gibt keinen Raum mehr für Zähne, die man dazwischenschieben könnte. Andere Anordnungen mögen eine Reduktion in dem Abstand der Vertiefungen mit oder ohne Zuhilfenahme einer Reduktion in den Größen der Rolle 2 einschließen, sie zusammendrängen, die relative Stellung der Nockenspuren in bezug zur Mittelachse zurücksetzen, Spuren machen, die rechtwinkelig zur Mittelachse verlaufen, längere Rollenenden oder Doppelrollen, um die Last zu reduzieren usw.. Wenn es jedoch möglich ist, in diesem Beispiel den Zwischenraum der Vertiefungen auf 3/4" zu reduzieren, ohne die Prinzipcharakteristiken zu ändern, dann werden die Vertiefungen nur 7,i5^!! gebrauchen und 2,5" übriglassen, die gleichmäßig zwischen den Zähnen zu verteilen sind. Außerdem kann man das Eingangs-Ausgangs-Verhältnis auf 13/1 erhöhen, wodurch es dann wiederum Raum gibt, um mehr Zähne zu verwenden, die Vertiefungen jedoch alle einer Form lassen soll. Dieses Beispiel illustriert die Wichtigkeit, Zähne zwischen den Vertiefungen einzufügen, das heißt, der Bogen B braucht nicht einzulaufen oder die Nachbarkurve in der nächsten Aussparung zu berühren (Fig. I). Somit kann eine Standardform und Größe der Vertiefungen in bezug auf den gegebenen Durchmesser der Rollen gewählt _o werden, die gültig ist für eine ganze Reihe von Einsätzen und Ein- ° gangs-Ausgangs-Verhältnissen,-also einem Faktor von großer Wichoo tigkeit für Entwürfe und Herstellungen. Um nochmals die Fig. II zu cn illustrieren, finden Sie dort 14 Vertiefungen 5 und 13 Rollen 2, Q die Reihe iii ist befestigt auf dem Gehäuse 11.«

co σ «π

-16-

Das Teil ii wird deshalb in umgekehrter Richtung zur Eingangswelle 7 rotieren und zwar mit einer reduzierten Geschwindigkeit im Verhältnis 13 : 1. Wir beabsichtigen also bei Verwendung derselben Grosse von Blankteilen für das Teil 13 mit Vertiefungen genau derselben Form, jedoch nur mit 13, 12, 11 usw. die in verschiedenen blanken Teilen eingesetzt und mit längeren Zähnen kombiniert sind,, einen Mechanismus schaffen zu können, der die Eingangs/Ausgangsverhältnisse von sagen wir 13, 12, 11 und 10 besitzt dieselbe Grosse hat und von demselben Blankmaterial gebildet ist und Vertiefungen besitzt, die die Form haben, die ökonomisch im Hinblick auf Herstellung und Lauf zufriedenstellend sind. Da, wo Zähne vorgesehen sind in der Spur 3, wird es auf dem Nocken 1 einen korrespondierenden Bogen eines Kreises geben, der über der Mittellinie der Welle 7 zentriert ist. Nach Festlegung der günstigsten Form für Spur 3 und dem Durchmesser der Rollen 2 muß die Form des Nockens 1 im Zuge der Konstruktion, wie später beschrieben, festgelegt werden. ·

In Fig. IV wird eine einfachere Form der Vertiefungen 5 illustriert, die aus einem konvexen Rundteil C besteht, das davor und dahinter Zähne A in Rundform mit ihrem Mittelpunkt bei 0 der Mittellinie des Gerätes hat. Der Radius T₁ des Teils C ist etwa zweimal klein r des Radius der Rollen 2 und somit ist diese Type von Vertiefungen leichter herzustellen, als der Typ wie in Zeichnung I dargestellt. Effektiv wurde der Radius r₂ auf ο in diesem Fall reduziert, worauf ich noch später zu sprechen komme.

0091U6/0305

-IY-

In diesem Falle liegt der Wert des Einfügens eines Zahns nicht darin, dessen Grosse zu variieren, mehr oder weniger Vertiefungen einzufügen, sondern auch darin, den Zähnen 9 eine Strenge zu geben, die sonst zu spitz würden, wenn r* Null ist. Dies Argument gilt auch für den Fall der Fig. V, wo der Bogen C ersetzt wurde durch zwei gerade Linien und die Vertiefungen 5 einschließt. Wenn die Vertiefung in dieser Art geformt ist, befinden sich die Rollen zwangsläufig in gleichzeitigem Rücklauf an ihrem weitesten Punkt von O der Mittellinie des Gerätes entfernt, weshalb ein Teil mit so geformten Vertiefungen, trotz leichterer Herstellung, nur gebraucht werden kann für sehr kleine Geschwindigkeiten und ist eher in linearer Form zu gebrauchen, worüber ich später noch spreche, als bei Rotationen mit linearer langsamer Geschwindigkeit oder langsamer Geschwindigkeit mit hohem Drehmoment. Die Konstruktionsüberlegungen hierzu sind zunächst diktiert durch die Drücke auf die Mockenspuren und auf die Rollen und auf die Anzahl der Rollen in Eingriffstellung, um die Last zu verteilen, wobei die Eingangskräfte von weniger grosser Wichtigkeit sind.

3ei linearen Anwendungen (die naturgemäß relativ geringe Geschwindigkeiten haben) und gelegentlich bei Rotation mit geringer Geschwindigkeit mag es wünschenswert sein, eine Spur zu verwenden, die lineare Teile zwischen oder innerhalb der Kurventeile in Jedem Sektor hat. Ein Sektor aolch einer Spur ('iioije oolite man als in dem Mechanismus It. I¹¹Lf₁Ur I und III verwundet annehmen) wLrd in FIc. Vt \\?_}ζ*\.ι*\, und ijoaLtat

009846/0305 BADGSISiNAL

einen Teil A, das konkav ist, und im Kreis konzentrisch in einem konvexen Kreisteil B einmündet und nachfolgend in den linearen Teilen B, in einen konkaven Zirkelteil C und einen linearen D', das das Abbild von D ist usw.

Bei höheren Geschwindigkeiten ist es möglich, daß ein Teil oder alle die geformten Teile der Vertiefung besser einer Form mit einer bekannten Formel, also einem Kreisbogen entsprechen. Natürlich kompliziert dies den Herstelift prozess und natürlich auch das Ausrechnen der Form des Nockens 1, wie im nächsten Absatz beschrieben, und sollte deshalb· in der Praxis auf jeden Fall vermieden werden.

Sobald nun die beste Lösung für die Form der Vertiefung 5 in bezug auf die Erfordernisse des Einsatzes entschieden ist, folgt nun die Form der Reihe ii und der Komponente iii. Die Ausrechnung der Form des Nockens 1 besteht darin, die · genauen Verschiebungen zu berechnen, die auf dem Nocken 1 hervortreten, um konstanten Kontakt der Rollen 2 mit Nocken und der Führung 3 zu behalten bei sukzessiven Winkelstellungen des Nockens 1, wobei die Verschiebungen mit den Verschiebungen der Rollen 2 entsprechen müssen dem Eingriff mit der vorbestimmten Spur 3. Solcher Prozess muß natürlich Überlegungen der relativen Geschwindigkeit des Teils i, ii und der R'eihe iii einschließen, die eine Funktion des Eingangs/AusgangsVerhältnisses sind.

Es ist klar, daß es für die Form des Nockens 1 eine Ausnahme wäre, dor wiederum von der Nockenspur 3 geformt 1st und

0098^6/0305

genauso bezeichnet wäre, um bestimmten Anforderungen zu genügen, wenn er exzentrisch wäre. Wenn die Spur des Nockens 1 ein richtiger Exzenter wäre, dann wäre es unmöglich Zähne in die Spur 3 einzuschließen (der, wie bereits gesagt automatisch korrespondierende, konzentrische Teile auf den Nocken 1 haben müßte) und es wäre daher unmöglich das Eingangs/Ausgangsverhältnis zu ändern, indem man die Anzahl der Standardvertiefungen auch ändert. Weiterhin wäre es unmöglich die notwendigen Antriebscharakteristik zu erhalten, indem man die Form der Nockenspur 3 so manipuliert, um speziellen Fällen zu genügen, weil die Abmessungen durch die Charakteristiken des Exzenters festgelegt sind und nicht geändert werden können mit Ausnahme einer Variierung der Bohrung und des Mittelpunktes dieses Exzenters. Ein weiterer Faktor, der schwer mit speziellen Wünschen zu identifizieren ist, ist die Stärke der Zähne S₃ wenn man einen Exzenter verwendet. Allerdings benötigt die Exzenteranordnung keinen Generationsprozess, wie beschrieben, da es sich hier um einen Spezialfall handelt, wobei die Beachtung gewisser simpler Bedingungen festlegt, daß kontinuierlicher Kontakt zwischen Rollen und Nockenspuren stets stattfindet wie jedem klar wird, wenn man den nächsten Absatz liest.

Den Prozess für die Herstellung der Form des Nockens 1 kann

° man besser verstehen, wenn man die Fig. VII betrachtet. to

an Die Rolle mit dem Radius r sollte rund um den Bogen C laufe»: σ bis zu einen Punkt, v/o ihre Mitte liegt auf der "nie OC on ° der Mittelstellung, wenn sie auf OT liegt, das heißt, '.ttels eine j Winkel jj von b gemessen andern Mittelpunkt des Geräte;;

B^S Cm* !»· .20-

oder einem Winkel a gemessen an der Mittellinie des Bogens C. Wenn J der Punkt ist, wo die Linie OQ die Peripherie der Rolle schneidet und G der Punkt, wo er den Kreis mit Radius R-r schneidet, wird klar, daß JG die Verschiebung ist, die wir benötigen, um mit dem Winkel b zu korrespondieren und daß Nocken 1 von R r-JG entlang dem Radius von Winkel b misst. Wenn nur ein Lappen und ein konzentrischer Teil auf Nocken 1 gebildet . werden muß, so benötigt er denselben Winkel im Mittelpunkt O wie eine Vertiefung und ein Zahn (oder eine Vertiefung, wenn kein Zahn vorhanden ist). Man sieht also, daß die Linie PN, eine Linie von Mitte P des Kreisbogens C, die durch die Mitte der Rolle läuft, die Peripherie der Rolle bei K schneidet und den Zirkel mit Mittelpunkt O und den Radius R - r in M.

Wir müssen aber ausdrücklich sagen, daß KM nicht die Verschiebung ist, die wir brauchen. (Wenn sie es wäre, dann wäre Nocken 1 ein Kreis mit Radius PK konzentrisch zu dem Kreis r₁ und könnte definiert werden als in gleicher Entfernung liegend von obm Bogen C der Vertiefung).

Wir können kaum diesen besonderen Fall annehmen, wenn der

Punkt P als Mittelpunkt des Bogens C auf dem Mittelpunkt des ο

ο Gerätes O liegt und deshalb Erhöhungen verursacht in gleicher to

^ Entfernung wie hier die Form des Nockens 1. Wir haben den

-^ Fall des Exzenters erwähnt, aber es gibt doch noch andere ο

ω Spezialfülle, wenn Kurven und nicht Kreisbögen für Teil C ο

verwendet werden und gleiche Zwischenräume für die Form des Nockens 1 verwendet werden.

Nachdem man die Verschiebung bei den verschiedenen Positionen der Rollen festgelegt hat, ist es nunmehr notwendig, die ReduktionsVerhältnisse zu berücksichtigen, die erreicht werden müssen für eine gegebene Zahl von Vertiefungen und schließlich auch die Anzahl der Lappen, die notwendig sind auf dem Nocken 1. Wenn wir so viele Lappen wie Vertiefungen herstellen könnten, würde die Reihe iii in derselben Geschwindigkeit wie der Nocken i rotieren, wenn die Komponente ii festgehalten wird und in derselben oder umgekehrten Richtung gleichermaßen, ob da nun eine mehr oder eine Rolle weniger bezüglich der Vertiefungen vorgesehen wäre. Eine ' solche Anordnung kann daher bei Differentialen nützlich sein.

Wenn wir andererseits dem Nocken 1 eine andere Form geben, indem wir die Winkel zwischen den errechneten Verschiebungen dahin vergrößern, daß der Nockenlappen und alle konzentrischen Teile voll 36O⁰ des Nockens 1 aufnehmen, dann wird die Reihe iii mit reduzierter Geschwindigkeit in bezug zu der Eingangsgeschwindigkeit durch die Anzahl von Vertiefungen in derselben Richtungsart wie oben genannt, rotieren. Wenn wir den Nocken so formen, indem wir die Verschiebung über 180° legen und dann dieses Muster über den nächsten l80° wiederholen, das heißt mit anderen Worten eine Nockenform mit 2 Lappen und konzentrischen Teilen hervorbringen, dann wird die Reduktion

ο halbiert, die man mit einem Lappen erreicht hat, vorausgeo

^to setzt, daß die notwendige Bedingung beachtet wurde, daß da3 oo

£ Eingani;/Auögang3verhältnis unantastbar bleibt und daß die

ο Differenz zwischen Vertiefungen und Rollen jetzt 2 ist.

ο Dasselbe kann erreicht werden mit 3 Lappen» wenn die durch αϊ

einen Lappen erreichte Reduktion durch 3 getollt werden muß

usw., obwohl dies Änderungen der GrundantriebsCharakteristiken des Gerätes, die auch eine sorgfältige Nachüberlegung erfordert, mit sich bringt.

Im Ganzen besteht also dieser Generationsprozess in der Festlegung der Verschiebung JG, wodurch man solche Verschiebungen JG rechtwinklig hat, um den speziellen Anforderungen bei Geschwindigkeitsänderungen zu entsprechen und hierbei die Form des Nockens 1 festlegt und in der Lage ist, auf verschiedenen jetzt verfügbaren Maschinen die Form zu schneiden oder indem man eine Maschine speziell dazu ausrichtet, um den Nocken 1 physikalisch nach einer Form zu schneiden, die durch die Form der Vertiefung 5 bestimmt ist, indem man die entsprechenden Bewegungen der einzelnen Teile in dem Gerät imitiert.

Wir wiederholen, daß eine notwendige Voraussetzung für diesen Generationsprozess ist, daß die Rollen theoretisch in konstantem Kontakt sowohl mit Nocken 1 und der Spur 3 bleibt. In der Praxis wird die Nockenspur 3 und der Nocken 1, der wiederum von der Nockenspur 3 bestimmt ist, so nah wie nur möglich an die theoretische Form angelehnt und nur Toleranzen zuläßt bei Materialien, die heiss verwendet werden, oder Toleranzen für Schmiereinrichtungen erlaubt.

α? Viie vorhin schon gesagt,-kann es in gewissen Fällen vorgesogen

*** werden, daß die Rollenanordnung, die in die Nockenspur auf Q der Reihe iii eingreift, selbst nichtden Nocken i erreicht,

o da jede der Hollen durch assoziierte Rollen angetrieben werden ei

(die wiederum dann den Nocken I antreibt und wobei die zwei

assoziierten Rollen so verbunden sind, daß sie hin und her zusammen laufen. In solchem Fall wären zwei Rollenreihen besser, der Generationsprozess jedoch wird im wesentlichen der gleiche bleiben. Beispiele von Mechanismen mit zwei Reihen Rollen sind in den Pig. XIV und XVI dargelect.

V/ir kommen nun auf eine Zahl ganz verschieden angeordneter Mechanismen gemäß der Erfindung, um den unterschiedlichen Einsatz zu demonstr-ieren. Diese Mechanismen wurden nur als Beispiele ausgewählt.

Pig. VIII ist eine schematische Darstellung des Nockens i der Komponente ii und der Reihe iii, und die dazwischen gefügten Rollen in einem Mechanismus haben eine lineare Bewegung. Dieser Mechanismus besitzt einen Nocken 1' der sich in Richtung des Pfeiles bewegt, 10 Rollen 2' antreibt, die in dem Hauptteil ii sitzen und wiederum auf die Zähne 9' der Reihe iii wirken. In dieser Zeichnung ist gezeigt der Komponent i, das ist also Nocken 1', die Komponente ii (markiert mit 1O¹) und der Reihe iii (,markiert als 6') welche letztere 9 Zähne hat mit der Bezeichnung 9¹ und Vertiefungen 5¹, um die Spur 3' zu erbringen mit derselben Form wie Spur 3 nur mit der Ausnahme, daß die Zähne gerade sind und nicht bogenförmig. Die Komponenten 10^r, 6¹ und der Nocken 1' sind auf Führungen montiert (nicht sichtbar) für ihre ent-

j> sprechenden Schiebebexvegungen von einer Seite zur o>

-** Seite auf Fig. VIII, sich aber voneinander entgegen dieser ο

^ Schiebebewegung nicht trennen können. Man sieht also , vrenn man von.der linken Seite der Fig. ausgeht, daß die erste

Rolle nicht im Eingriff steht, während die zweite, dritte und vierte es sind, die fünfte und sechste berühren die Zähne und die siebte und achte und neunte werden gerade zur Eingriffsposition zurückgebracht. Wenn Rollenführung ii gehalten wird, bewegt sich die Reihe iii in entgegengesetzter Richtung zum Nocken I¹ mit reduzierter Geschwindigkeit von 8 zu 1. Wenn andererseits die Rollen auf 7 reduziert werden, fährt Reihe iii in derselben Richtung wie der Nocken i mit einer reduzierten Geschwindigkeit von 8 zu 1.

A Die Fig. IX und X illustrieren einen Hechanismus mit linearer Bewegung, worin die Anordnung It. schematischer Zeichnung in Fig. VIII eingeschlossen ist. Komponente ii besteht aus einem rechtwinkligen Gehäuse 14 mit den Nuten 15, die in den zwei gegenüberliegenden Seiten eingeschnitten sind und in deren reduzierten Enden der zylindrischen Rollen l6 sie frei verschiebbar sind.

Der Nocken i besteht aus einem Nocken 17 mit einer Nockenspur 18, die in Kontakt steht mit den. Rollen ΐβ und somit frei innerhalb des Gehäuses Ik verschiebbar ist, wovon eine Seite aus dem Gehäuse 14 hinausragt und mit einem Bolzen verbunden ist, um den Antrieb zu haben (dies ist aber nicht gezeigt).

_o Die Reihe iii besteht aus einer Reihe 20 mit Vertiefungen 21,

co die eingeschnitten sind und gegenüber der Nockenspur 18 oo

*- liegen, dazwischen Zähne 22, deren eines Ende aus dem Ce- ^ häuse hinausreicht und dieses mit einem Bolzen 23 mit der to

ο Antriebshebelei 2k verbunden ist.
«n

Normalerweise würde dieser Mechanismus mit der Reihe iii, die festgehalten ist, arbeiten, sodaß, wenn Bolzen 19 durch die Bewegung angetrieben wird, der Plebel 24 sich ebenfalls bewegt zu 1/8 der Geschwindigkeit des Bolzens 19 in entgegengesetzter Richtung. Wenn man die Bewegungen derselben Richtung wünscht, wäre es notwendig, die Anzahl der Rollen 16 zu 7 zu reduzieren.

Auf Pig. XI sehen Sie einen derartigen Mechanismus in Scheibenforn, der die Punkte dieser Erfindung ebenfalls beinhaltet. Dieses Getriebe ist als ein intigraler Teil am Ende eines Elektromotors 25 montiert, dessen Ausgangswelle 2β den Komponenten i trägt und aus dem Nocken 27 besteht mit einer Nockenspur 28, die parallel zur Mittellinie der Welle 26 liegt, das heißt, nach links auf Pig. XI. Das Gehäuse 29 ist das Endstück des Motors, an welchem es befestigt ist und schließt ein die Reihe iii. Somit besitzt es eine Nockenspur 33 innen, dessen Spur in paralleler Richtung zur Mittellinie der Welle 26 eingreift, das heißt, in Richtung rechts auf Fig. XI. Die Spur 33 besteht aus einer ringförmigen Anordnung von Vertiefungen und Zähnen (allg. nach den Hinweisen in Fig. I, wobei aber jeder Zahn in diesem Fall in der Form eines Kreiöbogens auf einer planen Fläche perpentikulär zur Mittellinie der Welle 26 ist) mit Vertiefungen in Form von solchen, deren Radiu3 der gleiche ist, wie der

_o Radiu3 dor Rollen 30, die kugelförmig sind und zwischen die

öd beiden Noekenspuren eingepaßt sind.

S -26-

Komponente ii besteht aus einer Scheibe 31, die an der Ausgangswelle 32 befestigt ist mit Bohrungen in ringförmiger Anordnung in der Größe, daß die Rollen 30 frei axial hin und her laufen können. Mit Ausnahme, daß die Bewegung der Rollen axial ist, ist das Prinzip der Bewegung dasselbe, wie bei den Mechanismus auf den Pig. II und III.

Die Fig. XII und XIII zeigen die derzeitige Erfindung eingebaut in ein Reduktionsgetriebe und in der Ablesevorrichtung eines Gasometers.

Dieses Gerät besteht aus 5 Mechanismen, die in Stufen arbeiten, um die Anzahl der halben Einheiten des gebrauchten Gases zu registrieren, der erste Mechanismus zeigt 1-20 halbe Ein-

/an heiten, der zweite 1/10 halbe Einheiten, der Dritte 1/100 halbe Einheiten usw. die gesamte Reduktion jeder Stufe ist und die Reduktion insgesamt von der ersten bis zur letzten Stufe ist 3.2OO.OOO.

Der erste Mechanismus wird durch eine Hauptspindel 34 angetrieben, die mit dem Mechanismus des Gasometers gekuppelt ist. Die Spindel 3¹J trägt ein Ableseblatt 35 und einen Nocken 3βΐ, der gleichzeitig den Nocken i darstellt.

Die Reihe iii, geformt mit einer Reihe von Vertiefungen, die gegenüber dem Nocken 361 angeordnet ist, ist mit dem be cn festigten Gehäuse 37 des Gerätes versehen. Diese Vertiefungen ° sind als TeHo einer Reihe von Längsvertiefungen gebildet,

die sich über die ganze Länge des Gehäuses 37 ausdehnen,

\tfobei letzteres als Vertiefungen für die anderen 4 Mechanismen dienen, sodaß das Gehäuse 37 aus der Reihe iii von jedem der 5 Mechanismen besteht.

Zwischen den Vertiefungen und dem Hocken 361 ist eine Reihe von sphärischen Rollen 38 angeordnet. Es gibt davon 5 solcher Reihen, wovon in Bohrungen in ringförmigen Verlängerungen der Nocken der nächsten Stufe sich befindet und somit dieKompönenteii der vorhergehenden Stufe bildet. 5 Nocken 36I, 362, 363, 36¹I,' 365 sind markiert in Zeichnung XII alle mit Ausnahme 36I, der frei auf der Spindel 34 rotiert, während 362' eine Verlängerung von 362-in den Bohrungen darstellt, deren Verlängerung der rechten Reihe Rollen 38 sich frei bewegen kann und zwar radial und nicht axial oder im Kreisbogen. »

Jeder der Nocken 362, 363, 36¹J, 365 und ein Endteil 366 tragen

jeweils eine Ables-Scheibe 40 und diese Scheiben sind eine hinter

der anderen angeordnet und zwar hinter der Ablesetafel 35 am vorderen Teil des Gasometers.

In der Tätigkeit überträgt die reduzierte Geschwindigkeit, die durch den ersten Mechanismus verursacht ist, diese auf den zweiten Mechanismus, welches sie weiterhin reduziert und somit erreicht die reduzierte Geschwindigkeit eine weitere Reduktion durch den dritten Mechanismus usw.. Die Umdrehungszahl der Nocken 36I, 362 usw. jedes Mechanismus wird durch eine korrespondierende Bewegung der Ables-Scheibe notiert.

Da die Eingangsgeschwindigkeit mäßig ist und die Ausgangsumdrehung gering, kann die Form der Vertiefungen so sein wie auf Fig. IV oder sogar wie auf ·" Pig. V gezeigt.

Im Beispiel der Fig. XIV, in der der Nocken i den Nocken ¹Il besitzt, ist dieser auf der Welle 42 montiert und mit dem Antriebsmechanismus gekuppelt (nicht sichtbar) und ist gebildetAurch die Nockenform co 43. Eine Reihe iii in der Form eines Teils 44 ist befestigt auf 4N einer Ausgangswelle 45, die rechts durch Teil 44 durchreicht und SJ auf Lagern 46 gestützt und durch den Nocken 4l getragen wird. Teil 44 hat eine Ausfräsung 47, die unter Berücksichtigung des Nockens ο 43 in axialer Richtung geformt ist.

Komponente ii besitzt einen Teil 48 in Form einer Scheibe und ist durch Lager 49 auf Welle 45 gelagert. Ein Zahnsegment 50, das auf dem Gehäuse des Mechanismus befestigt ist, greift in einen Zahnteil der äußeren Form der Komponente ii ein und hemmt sie somit gegen Rotation. Für die Schiebebewegung in radialen Nuten 52, die auf den Rollenführungen ii angebracht sind, sind eine Anzahl gleichmäßig voneinander entfernt angebrachter Schiebesperren 53 montiert, von denen jede eine Spindel 54 trägt, und auf deren Ende zwei Rollen 55 und 56 gelagert sind. Die Rollen 55 sind in Kontakt mit dem Nocken 43 und die Rollen 56 in Eingriff mit den ausgefrästen Formen 47.

Wenn die Welle 42 rotiert wird, bekommt man eine Drehbewegung fe durch den Nocken 43 auf die Rollen 55 und wird durch die Spindel 54 transportiert und die Schiebesperren 53 auf die Rolle 56, die hierbei in die Vertiefungen des Teils 47 und aus ihnen heraus bewegt werden, sowie Teil 44 und die Ausgangswelle 45 entsprechend angetrieben.

Auf Fig. XV ist der Nocken i mit Nocken 57 auf der Eingangswelle 58 montiert und hat den Nocken 59. Die Reihe iii, die angetrieben ist, befindet sich hinter dem Nocken i wie auf dieser Zeichnung zu sehen und besitzt eine ausgefräste Form 60 (mit punktierter Linie gezeigt) und befindet sich auf der Seite des Nockens 59 und arbeitet radial nach außen. Die Komponente ii besteht aus einer Scheibe 61, die zwischen dem Teil i und der Reihe iii liegt und w wird gegen Rotierung durch ein befestigtes Zahnsegment 62 gehalten. Zur Drehung der Scheibe 61 ist eine ganze Anzahl gleichmäßig geformter Spindeln 63 montiert, die über die Komponente ii hinausreichen, und zwar in axialer Richtung. Auf jeder Spindel 63 ist auf einer Seite der Komponente il die eine Seite eines Gelenkes 64 befestigt, die an ihrer anderen Seite eine Rolle 65 in Eingriff hält mit Nocken 59 und 57. Jede Spindel 63 hat an der anderen Seite die Komponente ii eine Seite eines Gelenkes 66 befestigt, während

σ die andere Seite eine Rolle 67 trägt, die mit den ausgefrästen Aussparungen 60 der Reihe iii in Kontakt steht.

-C-CD

^- In der Tätigkeit überträgt also der Nocken 59 einen Antrieb auf die co Nocken 65, da Teil i rotiert wird. Als Ergebnis hieraus werden die tn Gelenke 64 bewegt und drehen die Spindeln 63 und desgleichen die

Gelenke 66 und treiben wiederum die Rollen 67 an und zwar in die Vertiefungen des Teils 60 hinein und hinaus und treiben somit die Reihe iii an.

Die Anordnung in Pig. XIV und XV und auch in Pig. XVI sind alle derart, daß die Schiebebewegung reduziert werden kann auf ein Minimum und dadurch auch wesentlich teurer wird durch.größere Schwierigkeiten, und eignen sich wohl zweifellos mehr für höchste Anforderungen und bei hohen Eingangskräften. Die Form der Vertiefungen sollte deshalb so wie in Fig I gezeigt sein. Im Fall der Anordnung laut Fig. XV ist eine kleine Modifikation in der Ilerstellprozedur wegen des Gelenkes 6k und 66 notwendig, die eine winklige Bewegung haben.

Der Mechanismus gemäß Fig. XVI zeigt einen Nocken i mit Nocken 68, die auf einer Antriebswelle 69 montiert und mit einer Nockenform 70 ausgestattet ist. Die Reihe iil besteht aus einem angeflanschten Teil 71 montiert auf eine Ausgangswelle 72 und besitzt eine Form mit Vertiefungen 73 und ist direkt gegenüber in Nocken 70 angeordnet! Die Komponente ii besitzt eine Scheibe 7k, die rotierend durch die Lager auf der Welle 69 montiert ist und auf dem Gehäuse 75 befestigt wurde. Die Scheibe 7^ hat eine Reihe von gleichmäßig geformten radialen Nuten 76, worin jeweils ein Schlitz 77 ist, der zwei parallele Spindeln 78 trägt. Diese beiden Spindeln tragen Rollen 79 und 80, die nebeneinander angeordnet sind und in Eingriff stehen mit Rollen 70 und im ausgefrästen Teil 73.

Die Antriebskraft, die auf die Rollen 79 in Tätigkeit durch den Nocken 70 des rotierenden Nockens 68 verursacht ist, veranlaßt die Schieber 77 sich radial In ihren Nuten 76 zu bewegen, wobei die Rollen 80 sich in die Vertiefungen 73 hinein- und hinausarbeiten und 3omit das Teil 71 antreibt.

Wie bereits erwähnt, ist eine ähnliche Form für die Vertiefungen ο
ο wLe Ln den vorangegangenen Beispielen auch In diesem FaLl empfeh-

lenowert.

*-· Auf dun Fitf. AVIl und XVIII besteht der Teil i aus eLnom Hocken 81,

c»i flor IUi' oinor AnfcrlobnwoLlo 82 befestigt list; und rumdhoruii v/Lo 5JJ «In No«:kern 03 aiu{'>et>lldot wurde, Din Rölhn LLi booltafc

einen befestigten Kreisteil 84, der sich halb um Teil i herum ausdehnt und eine Anzahl von Vertiefungen 85 besitzt. Die Komponente ii besteht aus einer kontinuierlichen Rollengelenkkette 86 komplett mit einer großen Anzahl beweglicher Glieder 86a, die durch Rollen 86b miteinander verbunden sind. Diese Kette läuft rund um Teil 81 herum, ebenso^ein Kettenrad, das man nicht sieht, das auch angetrieben wird. Somit sind die Rollen 86b zwischen dem Bogenstück 84 und den Teilen des Nockens 8l gegenüber dem letzteren gelegen im Eingriff.

In Tätigkeit verursacht der Nocken 81 eine Bewegung der Rollen 86b durch die Nockenart 83 und bewegt sich in und aus den Vertiefungen 85 im Teil 84 heraus. Die Gelenke werden entsprechend aneinander gedreht in Übereinstimmung mit dieser gesamten Bewegung. Als Resultat wird also die Kette rund um das Bogenteil 84 geführt und zwar mit einer reduzierten Geschwindigkeit im Verhältnis 10:1 (genau wie auf Pig. XVII angegeben) wie im Vergleich mit der Geschwindigkeit, mit der sie angetrieben worden wäre, wenn Nocken 8l ein konventionelles. Kettenrad gehabt hätte. Bitte zu beachten, daß die Entfernung " ρ zv/ischen den Achsen jeder der zwei zueinandergehörenden Rollen 86b verschieden ist von der Entfernung d zwischen den dazupassenden Vertiefungen und dies bedeutet, daß es eine Differenz von eins zwischen der Anzahl der Vertiefungen und der Rollen gibt.

Die Form der Vertiefungen in diesem Fall sollte ähnlich sein wie

σ auf Flg. IV und V gezeigt, obwohl auch die Alternative wie in Fig.

<» VI passen könnte. Einige geringfügige Modifikationen des Generations- ^ proaoüauö, wie hier beschrieben, könnten hier wof;en der relativen

cj Bewegungen der Rollen 86b gefordert werden. Wir möchten noch huro

vorheben, daß man sich durch Verwendung dieser Erfindung den verschiedensten Möglichkeiten von Reduzierproblemen in der Industrie heute anpassen kann, wodurch die Herstellung von Spezialmaschinen nicht nötig wird und somit sich die Möglichkeit einer wirtschaftlichen Lösung auf breiter Basis bietet.

009846/0305

Claims

ftotenttmwalf g.H.PFISTER ,,,-....Λ MEMMINGEN/BAYERN 1 / Telefon 083 Betrefft P 1650 809.1 - Petroil Inetallatione (1962) Ltd. (P 13 222 XXXM7 h) Patentansprüche

1. übersetzungsgetriebe mit gleichachsig liegendem treibenden und getriebenen Teil, bei welchem zwei ineinander gelagerte Getriebeteile an den einander zugekehrten Seiten mit Bahnen vercohen sind und zwischen eioh «inen Abstand freilassen, so daß eine Roll- bzw. Gleitbahn entsteht, in der Roll- bzw· Gleitkörper liegen, die von- einem dritten Getriebeteil, der küfigartig ausgebildet ist, geführt sind, wobei eines der Getriebeteile fixiert ist und die anderen beiden Getriebeteile Rclativbewegungen zueinander ausführen, wobei die Roll- bzw. Gleitkörper auf den Bahnen der beiden erstgenannten Getriebeteile gleiten oder rollen, wobei mindestens die Bahn an einem der Getriebeteilo aus einer Mehrzahl aneinander anschließender, gleichartiger Teilbahnen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbahn aus mindestens zwei sich aneinander anschließenden Teilen besteht, wobei jeder Seil boaüßlioh seines Verlaufes «drier an eich bekannten Bahnformel entspricht, die Forsj<sln baider

«»2-(1(1984 6/0305 . ^,^ _!MS?ECTED

Bahnen jodooh entweder versohleden sind oder verschiedene Konstante aufweisen· . ' ■ ' ·

2. übersetzungsgetriebe naoh Anspruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Teilbahn aus mindestens sswei gekrümmten Teilen be· steht»

3· übersetzungsgetriebe naoh einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß die Teil·· bahn mindestens einen gekrümmten Teil und mindestens einen geradlinigen Teil aufweist.

k» übersetzungsgetriebe naoh einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbahn aus mindestens drei geradlinigen Teilen mit versohle-» denen Neigungen besteht»

5. übersetzungsgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Bahnformel einem Kreisbogen mit einem bestimmten Radius entspricht und daß sich an diesen Kreisbogen an jedem Ende ein Kreisbogen mit einem gegenüber dem vorgenannten Radius kleineren Radius anschließt und wobei dio !Mittelpunkte der Kreisbogen., mit dem kleineren Radius auf der gegenüber* liegenden Seite der Bahn

■0 09845/0 305

6. übersetBungsgetriebe nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied »wieoben den beiden Radien zweimal oder annähernd eweimal dem Radius der Rollkurper entspricht* ·

Der Patentanwalt

009846/0305

Leerseite