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Getriebe zur Erzielung einer umlaufenden Schaltbewegung mit eingeschalteten
Ruhepausen.
Eine häufig vorkommende Aufgabe ist es, Trommeln, Teilmechanismen od. dgl. derart zu schalten, dass diese Gegenstände in einer gewissen Zeit eine Drehung um einen bestimmten Winkelbetrag vollführen, worauf eine Stillstandsperiode eingeschaltet wird, sodann wieder um einen bestimmten Winkel geschaltet wird, worauf wieder Stillstand eintritt usw.
Diese Aufgabe wird derzeit durch Kombination von Nocken und Sperrädern od. dgl. gelöst oder dadurch, dass Bewegungskomponenten, die eine bestimmte Zeit gleich und entgegengesetzt verlaufen, so zusammengesetzt werden, dass die resultierende Bewegung (Drehung) zeitweise Null wird und dann wieder Schaltung ergibt. Die erste Art der Lösungen hat, abgesehen von der Kompliziertheit, den Übelstand, dass eine gewisse Drehzahl nicht überschritten werden kann, ohne dass Fehlschaltungen eintreten,
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immer addieren oder subtrahieren, so dass sie für Fälle, in welchen sich nach bestimmten Zeiträumen gleiche Stellungen ergeben sollen, unbrauchbar sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Mechanismus, welcher die absolute Teilungsgenauigkeit und eine hohe Drehzahl ermöglicht und der überdies gestattet, dass die Stillstandsperioden im Bedarfsfalle sehr lang sein können, betrachtet im Verhältnis zu den Schaltungsperioden.
Es sind Getriebe zur Erzielung einer umlaufenden stetigen Drehbewegung bekannt, die aus zwei im spitzen Winkel kämmenden Kegelrädern bestehen, von denen das treibende Kegelrad einen schrägen Drehzapfen besitzt. Zur Erzielung langer Ruhepausen erhält der Erfindung gemäss das treibende Kegelrad eine solche Zusatzdrehung, dass es auf die Zeit der gewünschten Ruhepausen keine Drehbewegung auf das angetriebene Kegelrad überträgt, wonach es zur Erzielung der Schaltung in die Ausgangsstellung zurückgedreht wird.
Diese Zusatz-und Rückdrehung des treibenden Kegelrades kann in verschiedener Weise bewirkt werden und erfolgt am einfachsten in der Weise, dass ein Zapfen dieses Kegelrades in einer feststehenden Führungskurve gleitet oder umgekehrt, welche Kurve einen Rückkehrpunkt oder eine kleine Rückkehrkurve aufweist. Dabei kann die Ruhepause dadurch verlängert werden, dass das treibende Kegelrad mit veränderbarer Winkelgeschwindigkeit angetrieben und die Schaltung innerhalb des rasch durchlaufenen Umfangsteile bewirkt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen Mechanismus dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 den Mechanismus in Verbindung mit einer Schalttrommel, wie sie bei Zigarettenstopfmaschinen verwendet wird, im lotrechten Schnitt, Fig. 2 denselben in der Draufsicht. Fig. 3 stellt ein Beispiel einer Stillstandskurve dar und Fig. 4 zeigt ein gegenläufiges Zwillingskurbelgetriebe.
Auf dem schrägen Stummel einer Hohlwelle a sitzt lose drehbar ein Kegelrad b, das einen Zapfen c trägt, der in einem festgedachten Schlitz d gleitet. Das Kegelrad b kämmt mit dem Kegelrad e, mit welchem die zu schaltende Trommel f fest verbunden ist. Die Neigung des Stummels der Hohlwelle a ist bestimmt durch das Übersetzungsverhältnis der beiden Kegelräder, die sich beim Abrollen immer längs einer gemeinsamen Mantellinie berühren müssen.
In vorliegendem Beispiel sei die Annahme gemacht, dass die zu schaltende Trommel f 45 Nuten, das Kegelrad b 45 Zähne und das Kegelrad e 44 Zähne habe, wobei die Teilung der Kegelräder selbstverständlich gleich gross ist. Dreht man die Hohlwelle a um eine volle Umdrehung und trägt man durch entsprechende Gestaltung des Schlitzes d, in welchem der Zapfen c hin und her gleitet, Sorge dafür, dass
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die es zu Beginn der Drehung hatte, so vollzieht sich während dieser vollen Umdrehung der Welle a eine 1 Drehung des Kegelrades e und mit ihm der Trommel f um einen Winkel, der-= veiner vollen 5 45 Umdrehung beträgt.
Es kommt also nach einer vollen Umdrehung der Hohlwelle a anstatt der Zigarettenhülse 0 die
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Zigarettenhülse 2 usw. hiebei ergibt eine stetige Drehung der Hohlwelle a entgegen dem Uhrzeiger eine Drehung des Kegelrades e im Uhrzeigersinn. Je nach der Ausbildung des Schlitzes d wird die Drehung des Kegelrades e entweder gleichförmig oder ungleichförmig sein.
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rad e abrollen, wobei die verlängerte Achse des Kegelradzapfens c mit dem Zylindermantel h zum Schnitt gebracht, eine Kurve laut Fig. 3 beschreiben würde. Führt man nun den Zapfen c in einer solchen Nut, die auf dem Zylindermantel (auf einem Kugelmantel usw.) verzeichnet werden kann, so wird trotz Drehung der Welle a das Kegelrad e stillstehen.
Will man nun während einer Umdrehung der Welle a eine Stillstandsperiode haben und darauf folgend eine Schaltung der Trommel f bzw. des Kegelrades e um einen Zahn, so müsste der Schlitz d, in welchem der Zapfen c gleitet, während der Stillstandsperiode genau der
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nach i zurückführen.
Weil sich der Zapfen c eine Zeit hindurch auf einer Kurve bewegt, die absolutem Stillstand entspricht und sodann wieder nach einer vollen Umdrehung der Welle a zum Punkt i zurückkehrt, also auch das Kegelrad b wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, so muss ausserdem innerhalb jener Zeit, während welcher der Zapfen c dem Kurvenast I bis i folgt, eine Schaltung um ein Fünfundvierzigstel erfolgt sein.
Um also mit dem beschriebenen Mechanismus eine Schaltung herbeizuführen, derart, dass während einer Umdrehung der Welle a ein Verdrehen der Trommel f um genau einen Zahn ohne Teilungdifferenzen eintritt und hierauf eine Stillstandsperiode eingeschaltet wird, muss im allgemeinen eine Kurve vorliegen, die mit der Stillstandskurve & , !,-m zum Teil identisch und auf jeden Fall nach einer Umdrehung im Ausgangspunkt geschlossen ist. Dort wo der Zapfen c des Kegelrades b der Stillstandskurve folgt, ist das Kegelrad ein Ruhe und weil die Kurve im Ausgangspunkt geschlossen ist, also das Kegelrad nach einer Umdrehung wieder in seine ursprüngliche Stellung zurückkehrt, wird das Kegelrad e (bei dem hier vorliegenden Übersetzungsverhältnis) um einen Zahn geschaltet.
Im allgemeinen bekommt man bereits eine genügend lange Stillstandsperiode, wenn man den Zapfen c von i bis k im Sinne des vollausgezogenen Pfeiles führt und dann den Zapfen dieselbe Kurve nach dem gestrichelten Pfeil von k bis i zurück durchlaufen lässt ; dadurch wird ebenfalls eine geschlossene Kurve beschrieben.
Schliesslich könnte man den Antrieb der Welle a durch ein gegenläufiges (oder auch gleichläufiges)
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perioden erhalten kann. Die Kurbel n bewegt sich mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit, während die Kurbel o mit ungleichförmiger Winkelgeschwindigkeit rotiert und letztere als Antriebskurbel für die Welle a dient.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Getriebe zur Erzielung einer umlaufenden Schaltbewegung mit eingeschalteten Ruhepausen, mit zwei im spitzen Winkel kämmenden Kegelrädern, von denen das treibende Kegelrad einen schrägen Drehzapfen besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das treibende Kegelrad (b) eine solche Zusatz drehung erhält, dass es auf die Zeit der gewünschten Ruhepause keine Drehbewegung auf das angetriebene Kegelrad (e) überträgt, und sodann in die Ausgangsstellung zurückgedreht wird, um die Schaltung zu bewirken.
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Gear to achieve a revolving switching movement with switched on
Rest breaks.
A frequently occurring task is to switch drums, sub-mechanisms or the like in such a way that these objects complete a rotation by a certain angular amount in a certain time, after which a standstill period is switched on, then switched again by a certain angle, whereupon again Standstill occurs, etc.
This object is currently achieved by a combination of cams and ratchet wheels or the like, or by the fact that movement components that run the same and opposite for a certain time are put together so that the resulting movement (rotation) temporarily becomes zero and then results in switching again. Apart from the complexity, the first type of solution has the drawback that a certain speed cannot be exceeded without incorrect switching occurring,
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always add or subtract, so that they are useless for cases in which the same positions should result after certain periods of time.
The subject matter of the invention is a mechanism which enables the absolute division accuracy and a high speed and which, moreover, allows the standstill periods to be very long if necessary, viewed in relation to the switching periods.
There are known gears for achieving a continuous revolving movement, which consist of two bevel gears meshing at an acute angle, of which the driving bevel gear has an inclined pivot pin. To achieve long rest pauses, according to the invention, the driving bevel gear receives such an additional rotation that it does not transmit any rotational movement to the driven bevel gear for the time of the desired rest pauses, after which it is turned back to the starting position to achieve the shift.
This additional and reverse rotation of the driving bevel gear can be effected in different ways and is most easily done in such a way that a pin of this bevel gear slides in a fixed guide curve or vice versa, which curve has a return point or a small return curve. The pause can be extended in that the driving bevel gear is driven with a variable angular speed and the switching is effected within the rapidly traversed peripheral parts.
In the drawing, an embodiment of such a mechanism is shown, u. Between Fig. 1 shows the mechanism in connection with a switching drum, as it is used in cigarette filling machines, in vertical section, Fig. 2 the same in plan view. FIG. 3 shows an example of a standstill curve and FIG. 4 shows a counter-rotating twin crank mechanism.
On the inclined stub of a hollow shaft a sits loosely rotatably a bevel gear b, which carries a pin c, which slides in a fixed slot d. The bevel gear b meshes with the bevel gear e, with which the drum to be shifted f is firmly connected. The inclination of the stub of the hollow shaft a is determined by the transmission ratio of the two bevel gears, which must always touch along a common surface line when rolling.
In the present example, the assumption is made that the drum to be switched f has 45 slots, the bevel gear b 45 teeth and the bevel gear e 44 teeth, the pitch of the bevel gears being of course the same. If the hollow shaft a is rotated one full revolution and the slot d in which the pin c slides back and forth is designed to ensure that
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which it had at the beginning of the rotation, then during this full rotation of the shaft a one rotation of the bevel gear e and with it the drum f takes place by an angle equal to one full 5 45 rotation.
So it comes after a full revolution of the hollow shaft a instead of the cigarette tube 0 die
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Cigarette tube 2 etc. in this case, a steady counterclockwise rotation of the hollow shaft a results in a clockwise rotation of the bevel gear e. Depending on the design of the slot d, the rotation of the bevel gear e will be either uniform or non-uniform.
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wheel e roll, the extended axis of the bevel gear pin c brought to the intersection with the cylinder jacket h, a curve according to FIG. If you now guide the pin c in such a groove that can be recorded on the cylinder jacket (on a spherical jacket, etc.), the bevel gear e will stand still despite the rotation of the shaft a.
If one now wants to have a standstill period during one revolution of the shaft a and then shift the drum f or the bevel gear e around a tooth, the slot d in which the pin c slides would have to be exactly that during the standstill period
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lead back to i.
Because the pin c moves for a time on a curve that corresponds to an absolute standstill and then returns to point i after one full revolution of the shaft a, i.e. the bevel gear b also returns to its starting position, so within that time during which the pin c follows the curve branch I to i, a shift by a forty-fifth must have occurred.
In order to bring about a circuit with the mechanism described, such that during one revolution of the shaft a the drum f rotates by exactly one tooth without pitch differences and a standstill period is switched on, a curve must generally be present which corresponds to the standstill curve & ,!, - m is partly identical and in any case closed after one revolution in the starting point. Where the pin c of the bevel gear b follows the standstill curve, the bevel gear is at rest and because the curve is closed at the starting point, i.e. the bevel gear returns to its original position after one revolution, the bevel gear e (with the gear ratio present here) switched around a tooth.
In general, you get a sufficiently long standstill period if you guide the pin c from i to k in the direction of the fully extended arrow and then let the pin follow the same curve as the dashed arrow back from k to i; this also describes a closed curve.
Finally, one could drive the shaft a by a counter-rotating (or co-rotating)
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can receive periods. The crank n moves at a uniform angular speed, while the crank o rotates at a non-uniform angular speed and the latter serves as the drive crank for the shaft a.
PATENT CLAIMS:
1. Gear to achieve a revolving switching movement with pauses switched on, with two bevel gears meshing at an acute angle, of which the driving bevel gear has an inclined pivot pin, characterized in that the driving bevel gear (b) receives such an additional rotation that it is on the During the desired rest period, no rotational movement is transmitted to the driven bevel gear (e), and is then rotated back to the starting position in order to effect the shift.