DE264724C

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Publication number: DE264724C
Application number: DENDAT264724D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47/*. GRUPPE

KARL HÖPFNER in MILWAUKEE, V. St. A. Getriebe zur Herstellung einer Differenzialbewegung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. November 1910 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883 die Priorität

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 28. März 1910 anerkannt.

Mit den zur Zeit bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung einer Differenzialbewegung, d. h. zur Verzögerung oder Beschleunigung der übertragenen Drehbewegung bei Werkzeug-5 o. dgl. Maschinen, ist man nicht imstande, eine genaue und einwandfreie Arbeit herzustellen, da diesen Vorrichtungen eine zwangsweise und allmähliche Abstufungsmöglichkeit der Umlaufgeschwindigkeit des zu bearbeitenden Gegenstandes gegenüber der Antriebsgeschwindigkeit der betreffenden Werkzeugmaschine fehlt. Diese oft auf das geringste Maß zu bemessende Einstellung des Bewegungsunterschiedes unterliegt bei den genannten Vorrichtungen entweder nur dem praktischen Gefühl des die Maschine bedienenden Arbeiters, oder sie wird von dem Zusammenarbeiten einer die Umlaufbewegung des Werkstücks ungenügend regelnden und unter dem Namen Planetenräder bekannten Rädergruppe abhängig gemacht. Im ersteren Falle ist an eine von vornherein mathematisch genau bestimmte Arbeit gar nicht zu denken, während die Planetenräder nur in bestimmten und größere Unterschiede aufweisenden Grenzen die Umlaufgeschwindigkeit des Werkstücks regeln. Würde man die Anzahl der Planetenräder zwecks Erzielung einer genaueren Abstufung der letzteren entsprechend erhöhen, dann bleibt das Ergebnis bezüglich der in den kleinsten Bruchteilen vollkommenen Gleichmäßigkeit immer noch fraglich. Zudem ist die sehr starke, durch die Summe dieser Räder entwickelte Reibung derart, daß selbst bei der saubersten Ausführung der betreffenden Werkzeugmaschine die Präzisionsarbeit gehemmt und demzufolge eine solche Maschine für einen regelrechten Betrieb vollkommen unbrauchbar wird. . . ..

Bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird dieser Ubelstand beseitigt, und das Neue besteht in der Anordnung einer besonderen, die Differenzialbewegung der betreffenden Werkzeugmaschine genau und zwangsweise einstellenden Vorrichtung, welche einen jeden Abstufungsgrad in der Umlauf bewegung ermöglicht.

Auf der Zeichnung zeigt:

Fig. ι eine Ansicht des Getriebes,

Fig. 2 einen Längsschnitt desselben nach Linie x-x der Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie y-y der Fig. ι in größerem Maßstabe und

Fig. 4 die Ansicht des als Führung des Ubersetzungsrades verwendeten Kugellagers.

Es ist angenommen, daß die Umlaufgeschwindigkeit einer auf beliebige Weise angetriebenen Welle 1,. beispielsweise der Triebwelle einer, Werkzeugmaschine, durch das den Gegenstand der Erfindung bildende Differenzialgetriebe auf

ein in der Maschine den Antrieb eines bestimmten Teiles (z. B. des Werkzeugs oder des Werkstücks) vermittelndes Zahnrad 35 mit veränderter Geschwindigkeit, die sich aus dem Unterschied zweier Ganggeschwindigkeiten ergibt, übertragen werden soll.

Die Triebwelle 1 dreht sich in Lagern 2 des Maschinengestells 3, an welchem das Getriebe Verwendung findet. Auf der Welle 1 sitzt ein Zahnrad 4, das mit einem Zahnrade 7 in Eingriff steht; dieses sitzt lose auf einer Welle 6, die in Lagern 5 des Gestells 3 drehbar und zugleich in ihrer Längsrichtung verschiebbar ruht. Die Welle 6 ist hohl, und die Lager 5 sind so eingerichtet, daß sie auch als Drucklager für das Zahnrad 7 dienen können. Auf dem Umfange der Hohlwelle 6 sind zwei schraubenförmige Nuten 8 angebracht, deren Gewindegänge sich gegenüberliegen. In der Nabe 9 des Zahnrades 7 sind zwei sich gegenüberstehende, nach innen vorspringende Zapfen 10 (Fig. 2 und 3) angebracht, die an ihren inneren Enden mit Laufrollen 11 in die beiden Gewindegänge der Hohlwelle 6 eingreifen, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Gegenüber dem einen, freien Ende der Hohlwelle 6 ist eine am Maschinengestell 3 befestigte, mit Längsschlitz 13 versehene Führungsschiene 14 angeordnet, in der mit an ihr vorstehenden Stiften 12 eine Zahnstange 16 hin und her beweglich ist. In diese Zahn stange 16 greift ein Zahntrieb 16¹, der auf beliebige Weise in Drehung versetzt wird und je nach seiner Drehungsrichtung die Zahnstange 16 quer zur Welle 6 in der einen oder anderen Richtung verschiebt. An diese Zahnstange 16 ist eine im Winkel zu ihr angeordnete Stange 17 mit ihrem einen Ende bei 18 angelenkt. Das entgegengesetzte Ende dieser Stange 17 hat einen Längsschlitz 19, in den der Zapfen 20 einer Gewindemuffe 21 eingreift, die auf einer Schraubenspindel 24 längsbeweglich ist. Letztere ist in einem mit Längsschlitz 22 versehenen Arm 23 gelagert, der am unteren Ende der Zahnstange 16 vorspringt. Durch Drehung der Spindel 24 mittels der Handkurbel 25 wird die Gewindemuffe mit dem Zapfen 20 vor- oder zurückbewegt, wodurch die Winkelstellung der Stange 17 nach Beheben verändert werden kann.

An dem gegen die Stange 17 hin gerichteten Ende der Hohlwelle 6 ist eine Verbindungsstange 26 derart befestigt, daß die Drehbeweglichkeit der Welle 6 dadurch nicht behindert wird. Diese Befestigung kann beispielsweise durch den Schraubenbolzen 27 mit Gegenmutter 28 bewirkt sein; die Welle 6 dreht sich frei auf diesem Bolzen 27. Das äußere Ende der Stange 26 ist an einer auf der Stange 17 in der Längsrichtung verschiebbaren Muffe 29 befestigt.

Durch eine Verschiebung der Zahnstange 16 in der einen oder anderen Richtung wird die Welle 6 mittels der Stange 17 und des Zwischengliedes 26 in ihren Lagern achsial verschoben.

Die Hohlwelle 6 ist mittels Feder und Nut auf der Welle 30 in der Längsrichtung verschiebbar, nimmt jedoch diese Welle in ihrer Umlaufbewegung mit. Auf der Welle 30 sitzt ein Zahnrad 32 von gleichem Durchmesser wie das Rad 7. Das Rad 32 treibt ein Zahnrad 33 auf einer Welle 34. Dieses Rad 33 hat gleichen Durchmesser mit dem Rade 4. Die Welle 34 trägt nun das Zahnrad 35, welches, wie schon erwähnt, den Antrieb auf die in Umdrehung zu versetzenden Teile einer Werkzeug- oder sonstigen Maschine in veränderter Geschwindigkeit übertragen soll. Würde nun das Differenzialgetriebe gemäß der Erfindung nicht zwischen das Triebrad 4 und das übertragende Rad 35 geschaltet sein, so würde, bei den angenommenen Verhältnissen, das Rad 35 mit gleicher Geschwindigkeit umlaufen wie das Rad 4. Es soll aber das Rad 35 durch die Verschiebung der Hohlwelle 6 in der einen oder anderen Richtung eine Verzögerung oder Beschleunigung seiner Umlaufbewegung erfahren, mit anderen Worten: der von der Triebwelle 4 ausgehende Antrieb soll, während er fortlaufend durch Rad 7, Welle 6 und 30, Rad 32 und 33 auf die Welle 34 übertragen wird, an Geschwindigkeit zunehmen, wenn die Welle 6 so verschoben wird, daß ihr Eingriff mit dem Rade 7 die Umlaufgeschwindigkeit steigert, oder dieser Antrieb soll an Geschwindigkeit abnehmen, wenn die Welle 6 in der anderen Richtung eine Längsverschiebung erfährt, die durch den Eingriff der Stifte 10 in die Schraubennuten 8 der Welle 6 die Umlaufgeschwindigkeit verringert.

Diese von der Zahnstangenbewegung ausgehende und durch die Schubstangen 17 und 26 vermittelte Vor- oder Zurückbewegung der Hohlwelle 6 kann einesteils durch eine Beschleunigung oder Verlangsamung der Zahn-Stangenbewegung und anderenteils durch eine veränderte Einstellung des Winkels der Schubstange 17 gegenüber der Zahnstange mannigfach verändert werden, so daß die Differenzialgeschwindigkeit zwischen dem Triebrade 4 und dem Ubertragungsrade 35 in zahlreichen, auf das genaueste zu bemessenden Abstufungen leicht und schnell zur Wirkung gebracht werden kann.

Das Getriebe kann an verschiedenen Maschinen zur Beschleunigung oder Verzögerung der ursprünglichen Antriebsbewegung Anwendung finden. Besonders geeignet i.st das Getriebe beispielsweise für Maschinen zur Herstellung von Kegelrädern, bei denen die Umlaufgeschwindigkeit des Drehstahles sich fortwährend ändert.

Claims

Patent-A ν Sprüche:
ι. Getriebe zur Herstellung einer Differenzialbewegung, d. h. zur Verzögerung oder Beschleunigung der übertragenen Drehbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die treibende (i) und die angetriebene Welle (30) eine in achsialer Richtung auf letzterer mittels Nut und Feder verschiebbare Zwischenwelle (6) eingeschaltet ist, die je nach dem Grade ihrer Längsbewegung mittels Schraubennut und Zapfeneingriff ein Zahnrad (7) mehr oder weniger verdreht, so daß bei der Verschiebung in der einen Richtung die Umlaufgeschwindigkeit vergrößert, dagegen bei entgegengesetzter Verschiebung dieselbe verringert wird.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der hohlen Zwischenwelle (6) in ihrer Längsrichtung durch eine hin und her bewegliche Zahnstange (16) mit einer an ihr in veränderlichem Winkel einstellbaren Schubstange (17) bewirkt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.