DE569894C - Vorrichtung zur Sperrung der Bewegung von Kraftuebertragungsgliedern - Google Patents
Vorrichtung zur Sperrung der Bewegung von KraftuebertragungsgliedernInfo
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Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM
13. FEBRUAR 1933
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSF 47 h GRUPPE
Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Januar 1927 ab
ist in Anspruch genommen.
Die Erfindung betrifft «ine Vorrichtung zur Sperrung der Bewegung von Kraftübertragungsgliedern.
Es soll eine Vorrichtung von der Art einer selbsttätigen Ein- und Nachstellvorrichtung geschaffen werden., die
eine Bewegung von zwei oder mehreren Kraftübertragungsgliedern gegeneinander erlaubt,
wenn die Resultierende der von diesen Gliedern auf das Einstellglied ausgeübten Kräfte
in eine Richtung fällt,, für die eine Selbstsperrung
infolge Reibung nicht erfolgt.
Erfindungsgemäß wird die durch ein Kraftübertragungsglied hervorgerufene Sperrung
infolge Reibung oder Klemmung eines Sperrgliedes an seinem Führungsteil durch die
Wirkung eines oder mehrerer weiterer Kraftglieder aufgehoben.
Die neue Vorrichtung hat viele Anwendungsarten in den mechanischen Gebieten.
So kann sie zur Beseitigung von Rückschlupf oder Totgang bei Zahnrädern, Vorschubspindeln,
Spurlagern, Lagern u. dgl. verwendet werden, also praktisch überall dort, wo ein
Spiel zwischen sich bewegenden Gliedern auf-
tritt. Außerdem kann' die neue Vorrichtung Abnutzung ausgleichen und selbsttätig Beanspruchungen
infolge engen Sitzes oder durch Wärme veranlaßter Ausdehnung aufheben. Die Vorrichtung arbeitet vollständig selbsttätig,
so daß eine Einstellung von Hand nicht erforderlich ist, und braucht nur wenig geschmiert zu werden.
Die Vorteile der Erfindung können an einigen Anwendungsbeispielen deutlicher erkannt
werden. Zur Vermeidung des Totganges bei Zahnrädergetrieben ist jetzt häufig ein Zahnrad auf eine Welle gekeilt und ein
zweites Zahnrad auf derselben Welle frei drehbar, wobei beide Zahnräder ein drittes
Zahnrad in zweierlei Richtung antreiben können. Dabei wird das lose sitzende Zahnrad
durch eine Feder in einen kämmenden Eingriff mit dem dritten Zahnrad gedrängt. Erfolgt
nun der Antrieb durch das lose sitzende Zahnrad, so ist das Drehmoment vollständig
von der Feder abhängig. Die Feder muß also sehr schwer ausgebildet sein, wobei wiederum der klemmende Eingriff mit dem
dritten Zahnrad bei Antrieb durch das fest aufgekeilte Zahnrad eine außerordentliche
Abnützung und Beanspruchung der Zähne des losen Zahnrades hervorruft. Obige Nachteile
werden durch Einschaltung des Erfindungsgegenstandes zwischen die auf derselben Welle sitzenden Zahnräder völlig beseitigt.
Außerdem können jetzt diese Art Zahnrädergetriebe zur Übertragung sehr großer Kräfte benutzt werden, was früher
infolge der Anordnung der Feder nur in beschränktem Maße möglich war.
Die neue Vorrichtung kann z. B. auch bei Vorschubspindeln eingebaut werden, damit
bei Umschaltung der Spindel für einen Antrieb in entgegengesetzter Richtung kein Totgang
auftritt. Die Spindeln werden oft ungleichmäßig abgenutzt, weil ein Teil von ihnen öfters benutzt wird als der andere,
ίο Eine feste Einstellung zur Aufnahme des Schlupfes ist nicht möglich, weil die Mutter
beim Wandern auf dem nicht abgenützten Teil klemmen und beansprucht werden
würde. Der Erfindungsgegenstand nimmt auch den Rückschlupf im abgenutzten Teil auf
und läßt trotzdem ein freies Arbeiten auf den abgenützten Teil zu, wobei die Einstellung
selbsttätig erfolgt.
Die neue Vorrichtung kann z. B. auch bei Vorschubspindeln eingebaut werden, damit bei
Umschaltung der Spindel für einen Antrieb in entgegengesetzter Richtung kein Totgang
auftritt. Die Spindeln wurden oft ungleichmäßig abgenutzt, weil ein Teil von ihnen
öfters benutzt wird als der andere. Eine feste Einstellung zur Aufnahme des Schlupfes
ist nicht möglich, weil die Mutter beim Wandern auf dem nicht abgenützten Teil klemmen
und beansprucht werden würde. Der Erfindungsgegenstand nimmt auch den Rückschlupf
im abgenutzten Teil auf und läßt trotzdem ein freies Arbeiten auf den unabgenützten
Teil zu, wobei die Einstellung selbsttätig erfolgt.
Der Erfindungsgegenstand besitzt also zwei allgemeine Anwendungsgebiete, nämlich dort,
wo eine große Genauigkeit der Hauptfaktor ist wie bei gewissen Werkzeugmaschinen,
Präzisionsinstrumenten und Feuerkontrollapparaten, und dort, wo die Beseitigung des
Rückschlupfes oder Totganges eine bessere Arbeit ergibt und das Leben der Maschinen
dadurch verlängert, daß die infolge Lockerung und Klappern der Teile auftretende Abnützung
herabgesetzt wird.
Im folgenden ist die Konstruktion und
* Arbeitsmethode einer beträchtlichen " Anzahl verschiedener Ausführungsformen enthalten.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen schematisch dargestellt.
Jede Erfindungsverkörperung zeigt drei Elemente, die sich bei allen Ausführungen
finden, nämlich ein Führungsglied, das ortsfest oder beweglich sein kann, mehrere damit
zusammenwirkende Kraftausübungselemente und ein bewegliches Glied, auf das die letzterwähnten
Elemente wirken oder durch das diese beeinflußt werden.
Das bewegliche Glied ist so ausgebildet und angeordnet, daß es sich gegenüber der
Führung nur bewegt, wenn die Resultierende der ausgeübten Kräfte in einer bestimmten
Richtung liegt. In der Zeichnung ist der Exponent α jedem Bezugszeichen verliehen,
das einem Glied entsprechend dem obenerwähnten Führungsgliede entspricht, der Exponent b entspricht stets den Kraftausübungselementen
und der Exponent c dem beweglichen Güede.
In der Abb. 1 ist an 'einer Stange ioa ein
Keil ioc verschiebbar. Auf diesen können Elemente iofi entgegengesetzt gerichtete
Kräfte an seinen Schrägfiächen ausüben und sind mit reibungsmindernden Rollen versehen.
Eine Feder ic* widersetzt sich einem Ausweichen des Keiles.
Man hat es in der Hand, die Verhältnisse so auszubilden, daß der Keil ioc auf der
Stange ioa gleitet, wenn die durch die Elemente
ι o* ausgeübten Kräfte gleich oder wesentlich gleich sind und der Keil keine Bewegung
macht, wenn die sich entgegenwirkenden Kräfte unausgeglichen sind. Der Keil bildet daher ein festes Widerlager, wenn nur
eines der Elemente io* wirksam ist, so daß die Kraft dieses Elementes übertragen wird.
. Eine praktische Anwendung der Erfindung bei einem Lokomotivkreuzkopf ist in Abb. 2
dargestellt. Eine Kolbenstange 11" hat eine
Büchse ι ial nahe ihrem freien Ende als
Lager für den Triebstangenzapfen 11^. Die
Büchse trägt die entgegengesetzt gerichteten Mitnehmern02. Die Schuhen6 gleiten an
Führungen 1 ie unter dem Antrieb der Mitnehmer
1i*2, die in Pfannen der Schuhe greifen.
Jeder Schuh trägt an jedem Ende je eine Rolle. Die gegenüberliegenden Rollen der Rollenpaare legen sich gegen Keile ioc,
die an der Kolbenstange verschiebbar sind und durch Federn 1 id nach außen gedrückt
werden, welche die Schuhe in leichter Gleitberührung mit den Führungen halten.
Eine Abnutzung der Gleitteile wird durch Bewegungen der Keile ausgeglichen, so daß
die Kolbenstange zentriert bleibt. Gleichzeitig sind die Keile unnachgiebig gegen den
Seitenschub der Pleuelstange 1 is, da dieser stets einseitig und nie von beiden Richtungen
gleichzeitig wirkt. Andererseits geben die Spannkeile auf gleichzeitig beiderseitige
Drücke, wie es bei einem Engerwerden der Parallelführung auftreten würde, nach. Ein
solcher Kreuzkopf ist besonders für Maschinen mit senkrechtem Kolben bestimmt. Bei waagerechter Kolbenlage muß man dem
Gewicht der Teile Rechnung tragen, was kleinere Änderungen der Konstruktion, aber
keine Abweichung im Prinzip bedingt.
Die Ausführung nach Abb. 3 und 4 entspricht
der Abb. 1. Als Nachstellorgan ist ein Keil 121-' an einer Führungsstange 12° verschiebbar
und wird von Elementen 12b erfaßt.
Eine Feder 12«' hält ihn in der gezeichneten Lage, erlaubt aber seine Abwärtsbewegung,
wenn beide Elemente I2ft gleichzeitig wirksam werden.
Bei der sehr ähnlichen Ausführung nach Abb. 5 sitzt der Keil I2e fest auf der Stange
I2fl, die in Bohrungen des Gliedes I2a verschiebbar
ist. Die Kraftübertragungselemente 12* sind bei iie angelenkt. Der Keil wirkt
genau wie in Abb. 3 und 4.
Die Ausführung nach Abb. 6 wirkt wesentlich so wie die nach Abb. 3, 4, 5. Die
Feder iy! sitzt aber teilweise in einer Vertiefung
im Oberteil der Stütze 13« und teil· weise in einer Vertiefung im Unterteil des
teleskopisch auf der Stütze verschiebbaren Keiles iy. Die Kraftübertragungselemente
13'' und I3W sind bei I3fi2 und 13s3 angelenkt,
und an ihren freien Enden werden Kräfte in Richtung der Pfeile F und F1 ausgeübt. Die
Bewegungsrichtung der Rollen entspricht dabei nicht einer geraden Linie durch ihre Mitten
wie nach Abb. 3, 4 und S, sondern einem Bogen. Da der Druck einer Rolle gegen eine
Ebene stets senkrecht zu dieser ist, so ist es offenbar belanglos, wie die Rollen geführt
werden, oder in welcher Richtung die Kräfte durch die Kraftübertragungselemente ausgeübt
werden. Es ist auch möglich, die Feder auf verschiedene Weise anzubringen, sie muß
nur dem Keil eine Bewegung parallel zur Stütze erteilen. Auch kann man eine Feder
durch Verwendung anderer Mittel zur Zurückbewegung des Keils vermeiden, sowohl bei
Ausführungen nach Abb. 6 wie bei den vorherigen Ausführungen. Z. B. kann der Keil
umgekehrt stehen, so daß er durch Schwerkraft nach Verstellung zurückkehrt, oder er
kann in Reibberührung mit einem äußeren
4.0 bewegten Teil stehen.
Bei dem Keil 14f nach Abb. 7 sind die
Schrägflächen nur schwach geneigt. Je kleiner ihr Winkel zur Achse der Stange 14Λ ist,
um so empfindlicher ist die Vorrichtung,
d. h. um so mehr müssen die Kräfte 14&
nahezu gleich sein, bevor Verschiebung eintritt.
Nach Abb. 8 und 9 ist der Keil 1 y auf
einem Gliede ι ζΛ angebracht, das um eine
Achse 15'- drehbar ist. Der Keil reibt gegen
ein Segment 151', das in eine Nut des Keils
greift. Ein Druck des einen oder anderen der Kraftübertragungselemente 15* allein
bringt den Keil zur Anlage gegen das Segment, ohne daß Bewegung eintritt. Entgegengesetzter
Druck beider Elemente 1S6 vermindert
die Reibung des Keils am Segment und bewirkt, daß er sich um seine Achse 15c2
entgegen dem Uhrzeiger gegen die Kraft der Feder ι ζα dreht.
Bei dem dreiseitigen Keil i8c nach Abb. 10
und 11 ist die Wirkung dieselbe wie in Abb. 3 und 4, nur daß alle drei Rollen gegeneinander
wirken, um den Keil zu verschieben.
Das Getriebe nach Abb. 3 und 4 kann unter Vermeidung einer Feder mittels der
Ausbildung nach Abb. 12 doppelt wirkend gemacht werden. Hier hat der KeE Führungen
I9C' für die Rollen der Kraftübertragungselemente 19A Einwärtsbewegung der Elemente
19* verursacht Abwärtsbewegung des Keils. Auswärtsbewegung der Glieder io.6 verursacht
Aufwärtsgleitung des KeEs. Die Wirkung eines Gliedes 19s aEein in der einen
oder anderen Richtung kann den Keil nicht bewegen. .
Bei der AusbEdung nach Abb. 13 sind die Kraftübertragungselemente 2O6 an die
Hülse 2OC angelenkt, die an der Stange 20°
verschiebbar ist. Wiederum tritt eine Verschiebung des Gliedes 20c an der Stange 20°
ein oder nicht je nach den Beziehungen der Kräfte und dem Reibungskoeffizienten. Soll
Verschiebung durch Wirkung nur eines Gliedes 2ob allein verhindert werden, so muß der
Winkel* zwischen diesem Gliede und einer Senkrechten zur Stange 20a wiederum kleiner
als der den Reibungskoeffizienten darsteEende Gleitwinkel sein. Werden aber Kräfte durch
beide Glieder 20* ausgeübt, so wird die Reibung
genügend aufgehoben, um Verschiebung zuzulassen. Hier kann die Feder 2od
eine Druckfeder sein, wenn die Elemente 2o6
auf Druck wirken, oder eine Zugfeder (oder eine von der anderen Seite wirkende Druckfeder),
wenn die Elemente 20& auf Zug wirken. Bei Doppel wirkung kann die Feder
fehlen.
Bei der Ausführung nach Abb. 14 und 15
ist das bewegliche Glied 2ic eine Kreisscheibe,
die in einer Pfanne 21 a drehbar ist. Eine
Spiralfeder 211^ wirkt als Rückdrehfeder und
dreht das Glied 2ic im Uhrzeigersinne nach
einer VersteUung. Die Kraftübertragungselemente 2ib sind exzentrisch im gleichen Abstande
von der Scheibenmitte an die Scheibe angelenkt. Wird Kraft durch eines der Elemente
2i* ausgeübt, so sucht dieses die Scheibe 21 c in der Pfanne 2 ia zu drehen,
aber vergeblich, wenn die Reibung zwischen der Scheibe und der Pfanne nicht durch
das von der einwirkenden Kraft ausgeübte Drehmoment überwunden werden kann. Diese
Reibung kann man leicht groß genug machen, um Drehung zu verhindern, indem man die
Glieder 216 dicht genug an der Mitte der Scheibe 2ic anlenkt. Wirken aber Kräfte
gleichläufig durch beide Glieder 2ib, so wird
der Druck des Gliedes 2 ic gegen die Wände
der Pfanne 21" ganz oder teilweise ausgegEchen
oder aufgehoben, und das Produkt dieser Kräfte und des Reibkoeffizienten des GEedes2i<: an den Rändern der Pfanne wird
in einem Maße verringert, das die Drehung des Gliedes 2 ic erlaubt. Hierbei kann die
Feder ihren Druck auch entgegen dem Uhrzeiger ausüben, in welchem Falle die ganze
Wirkung umgekehrt wird. Wirken die Elemente 2ib auf Zug und Druck, so kann die
Feder fehlen.
Nach Abb. i6 wirken die Kraftuber tragungselemente
22& nicht an einem Keil oder
to einer Scheibe, sondern an einem Glied 22C, das sich um einen Zapfen 22° dreht und am
Umfange zwei Evolventenkurven verkörpert. Eine Feder 22d sucht das Glied 22e im Uhrzeigersinne
zu drehen. Eine Eigenschaft der Evolvente ist, daß die Normale stets tangential zu ihrem Erzeugerkreise ist, der hier
konzentrisch mit dem Zapfen 22° ist und sich demgemäß stets um das gleiche Stück von
seiner Mitte entfernt, gleichviel, wie weit das Glied 22C aus der gezeichneten Lage gedreht
wird. Wenn daher Druck durch eines der Elemente 22& ausgeübt wird, so greift
dieser an der Scheibe 22C immer gleich weit entfernt von deren Drehachse an. Es besteht
aber eine gewisse Reibung des Gliedes 22C am Gliede 22a, und wenn das Zapfenglied
genügend großen Durchmesser gegenüber dem Erzeugerkreise hat, so genügt die Reibung, um die Drehung des Gliedes 22«
unter dem aufgewandten Druck zu verhindern. Wirken aber beide Glieder 22δ gleichzeitig,
so wird der Druck gegenseitig aufgehoben, und die Tangentialkräfte bewirken eine Drehung des Gliedes 2 ic entgegen'dem
Uhrzeiger.
Wird Doppelwirkung bei einem Getriebe nach Abb. 16 gewünscht, so werden wie in
Abb. 17 evolvent enförmige Nuten statt einfacher Evolventenkurven verwendet. Hier hat
das Drehglied 23C evolventenförmige Nuten
23C', in denen die Rollen der Glieder 23s
liegen. Die Einwirkung eines Elementes 23*
allein bewirkt keine Drehung der Scheibe 23=
um ihren Zapfen 23«, wohl aber gleichzeitige
Wirkung beider Elemente 23^ gegen oder voneinander.
Bei den vorigen Ausführungen hat das bewegliche Glied stets nur eine begrenzte
Bewegung. Bei Wahl eines drehbaren be-So weglichen Gliedes aber kann man eine unbegrenzte
Bewegung desselben erreichen (Abb. 18, 19). Hier ist eine Scheibe 24« in
einer Zylinderpfanne im Führungsglied 24° drehbar und ist gleichachsig fest verbunden
mit einem Ritzel 24cl, das mit einer Zahnstange
24& und einem Zahnrade 24fil kämmt.
Wie bei Abb. 14, 15 dreht die Scheibe 24*
sich nur, wenn Zahnstange und Zahnrad in entgegengesetzten Richtungen am Ritzel wirken.
Die Vorrichtung ist doppelwirkend, und wenn man die Zahnstange durch ein zweites
Zahnrad ersetzt, so kann das Drehglied beiderseits sich unbegrenzt bewegen.
Die Ausführung nach Abb. 20 ähnelt der nach Abb. 16, nur hat das Drehglied 25s drei
statt zwei Evolventenkurven. Durch richtige Ausbildung der letzteren gegenüber dem Festzapfen
2sa kann' man für jeden Reibkoeffizienten
zwischen diesen zwei Teilen das Glied 25C unnachgiebig gegen jedes Paar
von Kraftübertragungselementen machen und leicht nachgiebig für von allen drei Elementen
ausgeübten Druck, und man kann Glied 25C so ausbilden, daß es unnachgiebig
gegen jedes der Elemente allein, aber nachgiebig gegen je zwei oder alle drei Elemente
bei gleichläufiger Wirkung ist.
Bei der Ausführung nach Abb. 21 und 22, die der nach Abb. 3 und 4 ähnelt, hat die
Führung 26s für den Keil statt runden Querschnittes
'einen rhombusförmigen zwecks Verstärkung der Reibung gegen den Keil 20C,
dessen Seiten somit stärkere Neigung zur Achse der Stange 26a haben können, ohne
daß Gleitung durch eines der Kraftübertragungselemente 2&>
allein hervorgerufen wird. Die Ausführung nach Abb. 23, 24 ähnelt
der nach Abb. 21, 22, doch hat die Stange 27° runden Querschnitt mit Abflachungen. Klemm- g0
reibung verhindert eine Verschiebung des Keils an der Stange, wenn nur eines der
Kraftübertragungselemente 2"jb wirkt. Die
Klemmung tritt längs der Kanten 27a1 auf,
und diese Reibung ist weit stärker als bei g5
völlig rundem Stangenquerschnitt.
Der Keil 28« nach Abb. 25 ist senkrecht in einem Lagerglied 28° verschiebbar, und
seine Schrägflächen werden von den Kraftübertragungselementen 28* beeinflußt, deren
eines allein nur eine Verklemmung des Keils im Lager hervorruft, während beide gleichzeitig
den Keil gegen die Feder 2 8d niederdrücken können.
Bei der ähnlichen Ausführung nach Abb. 26 reitet der Keil 29C mit einem axialen Rohre
auf der Führungsstange 29«, auf der er
durch Einzelwirkung je eines der Elemente 296 verklemmt, durch gleichzeitige Wirkung
beider Elemente aber gegen Feder 2gu
niedergedrückt wird.
Bei der Ausführung nach Abb. 27, 28 ist das bewegliche Glied 3 ic zylindrisch und nur
teilweise in eine Zylinderpfanne 3 ia eingesenkt,
die 'eine feste Drehführung bildet. Bei
Wirkung nur eines der Kraftübertragungsglieder 3i& wird eine Drehung des Gliedes
3ic allein verhindert, nicht bloß durch
Reibung wie nach Abb. 14, 15, sondern auch
durch Kippung dieses Gliedes und entsprechende Klemmung an den Punkten 3 ifll und
3icl. Bei einer Vorrichtung dieser Art können
die Kraftübertragungselemente 3 ib am Dreh-
glied in etwas größerem Abstande von dessen Mitte angelenkt werden als nach Abb. 14,
15. Ist das bewegliche Glied eine Drehscheibe 32'' (Abb. 29, 30), so kann es eine
zugeschärfte Kante zur Vergrößerung der Reibung gegen die Führung 32° erhalten.
Bei der durch Abb. 31, 32 dargestellten Abwandlung des Getriebes nach Abb. 14, 15
ist die Führung 33" kein geschlossenes Hüllglied, sondern erfaßt das Drehglied 33^ nur
an zwei gegenüberliegenden Seiten. Die von einem Element 33* allein ausgeübte Kraft verursacht
nicht bloß einen Reibeingriff der Scheibe mit der Stütze wie nach Abb. 14, 15,
sondern auch ein verstärktes Festhalten durch die Anlage des Gliedes ^y gegen die
Kanten ^y1 des Gliedes 33«.
Nach Abb. 33, 34 hat die Scheibe 34C
Schneidkanten, die in entsprechende Unterschneidungen der gegenüberliegenden Teile
des Führungsgliedes 340 greifen, was die Reibung verstärkt. Sonst ist alles wie bei
Abb. 31, 32.
Bei der ähnlichen Ausführung nach Abb. 35, 36 umhüllt die Führung 35« das Drehglied 3S^
ganz und erfaßt ein Schraubengewinde desselben mit Muttergewinde, wodurch die Reibung
stark vergrößert wird.
Die Getriebe nach den Abb. 27 bis 36 können einfach- oder doppelwirkend sein. In
ersterem Falle sollten sie eine Rückführfeder haben.
Das Getriebe nach Abb. 37, 38 ist aus den Getrieben nach Abb. 27, 28 und 31, 32 kombiniert
und wirkt nicht bloß durch Reibung, sondern auch durch Klemmung. Daher ist es möglich, die Gelenkpunkte der Kraftübertragungsglieder
36* recht entfernt von der Drehachse des Gliedes 36° anzuordnen, ohne
Schlupf bei Wirkung nur eines der Glieder 36* befürchten zu müssen.
Abb. 39, 40 zeigen die Ausführung des gleichen Getriebes mit drei statt zwei Kraftübertragungselementen
37δ am Drehglied 3 Jc.
Bei den beiden letzten Erfindungsverkörperungen kann man wieder Rückführfedern verwenden,
aber auch ohne diese Doppel wirkung erzielen.
Bei der Ausführung nach Abb. 41 hat der Keil eine zur Führungsstange 45« parallele
und eine zu ihr geneigte Fläche. Der Druck eines Gliedes 45s oder 45M· allein verschiebt
den Keil 45^ nicht, wohl aber gleichzeitiger
eDruck beider Glieder. Diese Verschiebung wird aber nicht so wie in den vorher erörterten
Fällen erzeugt, da während der Bewegung des Keils nur Glied 45s sich einwärts
bewegt. Hier ist keine Unsymmetrie der wirkenden Kräfte, sondern Unsymmetrie der Bewegung
der Kraftübertragungsglieder vorhanden.
Nach Abb. 42, 43 ist die Drehscheibe φ°
in einer Zylinderpfanne des Führungsgliedes 46s drehbar und wird durch eine Feder äfod
gewöhnlich in bestimmter Lage gehalten. Ein Kraftübertragungselement 46* ist an die
Scheibe genau in ihrer Mitte angelenkt, während das andere Element 46δ1 exzentrisch an
sie angelenkt ist. Zur Drehung der Scheibe müssen Kräfte gleichzeitig von beiden EIementen
ausgeübt werden, aber bei der Drehung der Scheibe bewegt sich nur Element 46s1.
Das bedeutet eine Unsymmetrie der Bewegung.
Gleiches gilt nach Abb. 44. Hier hat das Drehglied 47^ einen Kreisbogenrand 47cl und
einen Kurvenrand bzw. Evolventenrand 47e2.
Die Kraftübertragungselemente 47*, 47M wirken
gegen diese Ränder. Der Druck eines Elementes allein verursacht nur Reibung des Gliedes 47C gegen den Zapfen 47« und keine
Bewegung. Wird Druck durch beide Elemente gleichläufig ausgeübt, so wird diese
Reibung aufgehoben und eine Drehung des Gliedes 47C bewirkt durch die durch den
Druck des Gliedes 47M gegen die Evolventenfläche
erzeugte Tangentialkraft. Bei dieser Bewegung bewegt sich aber nur das Element 47δ1.
Abb. 45 zeigt die Anwendung des Getriebes bei einer Gestängesteuerung. Hier sitzt die
Führungsstange 48** an einem Gliede 48s1, das
auf ein Ventil wirken oder sonstige Nutzarbeit leisten kann. Der Keil48c wird an
der Stange 48° durch die Feder 48^ gegen
zwei Rollen niedergedrückt, die an den in Abstand befindlichen Oberenden von Hebeln
480 sitzen.
Ein Handhebel L ist mit den Hebeln 48*
durch Lenker 48^ verbunden. Eine Bewegung
des Hebels L in einer Richtung läßt einen der Hebel 48*" auf den Keil wirken, ohne daß
dieser dadurch gehoben wird. Tritt aber irgendwann eine solche Klemmung oder
Kräftegruppierung im System auf, daß beide Hebel 48* gegen den Keil gleichzeitig drükken,
so weicht er nach oben aus. Nehmen andererseits wegen Abnutzung in den Zapfen die Rollen einen größeren Abstand ein, so
senkt sich der Keil selbsttätig, um den Totgang aufzuheben. Eine solche Senkung tritt
aber nur ein, wenn das Gestänge nicht zur Zeit verstellt wird.
Wenn die Zapfen im ganzen Gestänge sich gleichmäßig abnutzen, so verteilt sich
die Nachstellung gleichmäßig zwischen ihnen, und die Beziehung zwischen Hebel L und
Glied 48al bleibt unverändert. Da die Feder
481^ nur schwach zu sein braucht, treten
keine schweren Zapfendrucke auf, außer wenn jeweils eine starke Kraft übertragen wird.
Da zwischen Keil 48^ und Stange 48° nur
geringe Bewegungen auftreten, so ist zwischen beiden keine nennenswerte Abnutzung" zu befürchten.
Die Abb. 46, 47 zeigen ein Getriebe zur
Gewährleistung gleichförmiger Belastung einer Plattform unter Benutzung der Ausführung
nach Abb. 18, ig. Die Drehscheibe 49''
sitzt in einer Zylinderpfanne der Führung 49« und trägt starr ein gleichartiges Kegelrad
49cl, das mit je einem Kegelrade 49s1
jeder der Drehwellen 49* kämmt, die auch
Trommeln 49s2 tragen. Um diese sind
Seile 49s3 gewunden, deren untere Enden an
einer Plattform 49M befestigt sind. Wird auf
diese eine Last aufgebracht, so kann sie sich nicht senken, wenn nicht der Zug in den verschiedenen
Seilen annähernd gleich ist, d. h. die Kegelräder 4901- müssen gleichläufig mit
wesentlich gleichen Kräften auf das Kegelrad 49cl wirken, bevor die Wellen 49* sich
drehen können, um die Seile ablaufen zu lassen.
Bei der Ausführung nach Abb. 48, 49 ist eine Kraft welle 50 innerhalb der drei Lagerschuhe
50'' drehbar, die durch feste Widerlager 5ocl gegen Drehung gesichert, aber für
Radialbewegung relativ zur Welle frei sind. Jeder Schuh trägt eine Rolle 5061, die gegen
eine Innenkurve eines Ringes 5oc drückt, der
von den Führungen 50° geführt und zur Drehung im Uhrzeigersinne durch Federn 50^
gedrängt wird. Ein Druck einer der Rollen gegen die entsprechende Kurvenfläche des
Ringes 50- sucht durch die Schräge der Kurvenfläche den Ring entgegen dem Uhrzeiger
zu drehen, aber erfolglos wegen der Klemmung des Ringes gegen das .Führungsglied 50«, das der drückenden Rolle benachbart
ist. Druck von irgend zwei Rollen gleichzeitig kann auch keine Drehung bewirken,
sondern Klemmung gegen zwei Führungen. Drücken aber alle drei Rollen gleichzeitig
mit gleicher oder annähernd gleicher Kraft, so wird die Klemmung zwischen Ring und Führungen ganz oder nahezu aufgehoben,
und der Ring dreht sich entgegen dem Uhrzeiger, bis mindestens einer der
Drücke nachläßt. Hört andererseits der Druck aller drei Rollen augenblicksweise auf, so
verursacht die Feder eine Drehung im Uhrzeigersinne, bis ein oder zwei Schuhe gegen
die Welle drücken, worauf der resultierende Druck die Bewegung aufhält. Eine Klemmung,
die alle drei Rollen zum Andrücken gegen den Ring gleichzeitig bringen würde,
wird so selbständig aufgehoben, und umgekehrt wird Totgang aufgehoben, wenn alle
drei Schuhe lose sind und ihre Rollen nicht gegen den Ring drücken. Um ein Zittern
in der Wellenführung als Ganzes zu vermeiden, muß der Ring 5oc in den Führungen
5cc* genaue Passung haben, die aber dann
dauernd erhalten bleibt, da zwischen Ring und Führungen nur so wenig Bewegung auftritt,
daß die Abnutzung zu vernachlässigen ist.
Die Wirkung des Erfindungsgegenstandes ist stets so, daß ein gesperrtes Glied mit
mehreren Kraftelementen zusammenwirkt, wobei das gesperrte Glied zur Kraftübertragung
benutzt wird. Eine Bewegung des gesperrten Gliedes erfolgt nur durch eine besonders
geartete Resultierende der Kraftelemente. Um Bewegung zu bewirken, muß die Resultierende
entweder eine einfache, in bestmimten Riehtungsgrenzen wirkende Kraft sein oder ein
Paar von Kräften, das auf Drehung hinstrebt, sie braucht aber nicht ein genaues Kräftepaar zu sein, denn ein Paar von Kräften,
die nicht ein genaues Kräftepaar sind, kann man stets in eine Einzelkraft und ein
genaues Kräftepaar auflösen. Ob also Bewegung durch Wirkung des Kräftepaares eintritt
oder nicht, hängt davon ab, ob das Moment des Kräftepaars das von der Einzelkraft
erzeugte Reibmoment überwindet oder nicht.
Claims (11)
- Patentansprüche:i. Vorrichtung zur Sperrung der Bewegung von Kfaftübertragungsgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß die durch ein Kraftübertragungsglied hervorgerufene Sperrung infolge Reibung oder Klemmung eines Sperrgliedes an seinem Führungsteil durch die Wirkung eines oder mehrerer weiterer Kraftglieder aufgehoben wird.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftglieder auf keil- oder kegelförmige Flächen des Sperrgliedes arbeiten, dessen Achse annähernd senkrecht zur Kraftübertragungsrichtung der Kraftglieder liegt und das axial durch ein elastisches Mittel vorgetrieben wird.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied auf einer Führungsstange eckigen Querschnittes verschiebbar ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied auf einer Führungsstange runden Querschnitts verschiebbar ist.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied runde Bohrung und die Führungsstange runden Querschnitt mit einer Abflachung aufweist.
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Flächen des Keils ungleiche Winkel mit seiner Achse bilden.
- 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil mit der Führungsstange einseitig durch Rollen in Eingriff steht, so daß er nur bei Überwiegen der einen Kraft als Sperrglied wirkt.
- 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied keilförmig verlaufende Führungsnuten für Rollen der Kraftglieder aufweist, wobei das elastische Vortreibmittel fortfallen kann.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied ein zylindrischer Körper ist, auf den die Kraftglieder ein Drehmoment ausüben.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerflächen des zylindrischen Sperrgliedes gegen die Zylinderachse geneigt sind.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftglieder an einer mit dem zylindrischen Sperrglied verbundenen Evolventenkurve angreifen.Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
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