CH410540A - Nockenscheibeneinrichtung - Google Patents

Description

      Nockenscheibeneinrichtung       Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nocken  scheibeneinrichtung mit mindestens einer gegenüber  einer Welle verstellbaren     Nockenscheibe,    die zusam  men mit einer zur Welle drehfest angeordneten     Mitneh-          merscheibe    mittels einer Zahnreihe und eines in diese  federnd eingreifenden Vorsprunges eine Ratsche bil  det, um eine Verstellung der     Nockenscheibe    um feste  Winkelbeträge und die selbsttätige Verriegelung der       Nockenscheibe    in der jeweiligen Stellung zu ermögli  chen.  



  Dem gleichen Zweck dienende Einrichtungen sind  bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt, wei  sen aber eine Reihe von Nachteilen auf.  



  Bei einer bekannten     Nockenscheibeneinrichtung    ist  die     Nockenscheibe    an einer ihrer axialen Endflächen  mit einer kreisförmigen Zahnreihe versehen, in wel  che drei federnde Arme eines sternförmigen     Mitneh-          mergliedes    eingreifen, das auf der Welle drehfest an  geordnet ist. Die einzelnen Arme sind dabei als Blatt  federn ausgebildet und üben somit eine axiale Kraft  auf die     Nockenscheibe    aus. Wenn die Kraft einer  dieser Federn z. B. infolge Ermüdung ändert, wird  die     Nockenscheibe    unsymmetrisch belastet, was eine       Taumelbewegung    der     Nockenscheibe    zur Folge haben  kann.  



  Eine andere bekannte     Nockenscheibeneinrichtung     weist eine mit der Welle fest verbundene     Mitnehmer-          scheibe    und eine Anzahl von axial daneben aufgereih  ten     Nockenscheiben    auf, wobei alle diese Scheiben an  den einander zugekehrten axialen Endflächen je eine  Zahnreihe besitzen. Durch eine Feder werden die     Nok-          kenscheiben    in axialer Richtung gegen die     Mitneh-          merscheibe    gedrückt, so dass die Zahnreihen paarweise  miteinander in Eingriff kommen.

   Zum Verstellen irgend  einer der     Nockenscheiben    muss diese entgegen der  Wirkung der Feder axial verschoben werden, um die  Zahnreihen ausser Eingriff zu bringen. Dabei sind auch    alle zwischen der     betreffenden        Nockenscheibe    und der  Feder liegenden andern     Nockenscheiben    axial zu ver  schieben, was aus verschiedenen Gründen nachteilig  und in gewissen Anwendungsfällen nicht zulässig ist.  



  In manchen bekannten Ausführungen befindet sich  eine     Rastrierungsvorrichtung    seitlich neben jeder     Nok-          kenscheibe,    wodurch die axiale Baulänge eines aus  mehreren     Nockenscheiben    gebildeten     Nockenschei-          bensatzes    in vielen     Fällen    ein untragbares Mass er  reicht.

   Ausserdem liegen häufig die Zahnreihen     ver-          hältnismässig    nahe bei der Achse der     Nockenscheiben,     obwohl es einleuchtend ist, dass ein grösserer Radius  der Zahnreihen für die Kraftübertragung günstiger  wäre und eine feinere Unterteilung der     Einstellbarkeit     ermöglichen würde.  



  Bei vielen der bekannten     Nockenscheibeneinrich-          tungen    ist es ausserdem schwierig oder mühsam, die  Beschriftungen und Skalen der einzelnen Scheiben ab  zulesen, insbesondere wenn mehrere     Nockenscheiben     dicht nebeneinander auf einer gemeinsamen Welle an  geordnet sind, da die Beschriftungen und Skalen aus       fabrikatorischen    Gründen bisher in der Regel an einer  axialen Endfläche der     Nockenscheibe    angebracht  wurden.  



  Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die       Schaffung    einer     Nockenscheibeneinrichtung    der ein  gangs erwähnten Art zu ermöglichen, bei welcher die  geschilderten Nachteile der bekannten Einrichtungen  vermieden sind.  



  Gemäss der Erfindung ist die     Nockenscheibenein-          richtung    dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken  scheibe eine periphere Randpartie aufweist, die in axia  ler Richtung vorspringt und den Umfang der dreh  festen     Mitnehmerscheibe    mindestens teilweise über  greift, dass die an einer der Scheiben angeordnete  Zahnreihe einen annähernd gleich grossen Radius hat  wie die vorspringende Randpartie, und dass an der      Randpartie eine zur Achse der Welle koaxiale,     kegel-          stumpfförmige    Aussenfläche mit einer skalenartigen  Beschriftung vorhanden ist.  



  Durch diese Ausbildung ergeben sich die     folgenden     Vorteile: Die     Nockenscheibe    braucht zu ihrer Ver  stellung nicht axial verschoben zu werden. Für die       Rastrierungsvorrichtung    wird in axialer Richtung prak  tisch kein zusätzlicher Platz benötigt. Die etwas     grös-          sere    Breite der     Nockenscheibe,    verursacht durch die  periphere Randpartie, erlaubt eine leicht und bequem  ablesbare skalenartige Beschriftung.

   Die Anordnung  dieser Beschriftung auf einer     Kegelstumpffläche    macht  die Herstellung der     Nockenscheibe    praktisch nicht  komplizierter als die bisher übliche Beschriftung an  einer axialen Endfläche, erlaubt jedoch auch die Ab  lesung in radialer Richtung. Der verhältnismässig     gros-          se    Radius der Zahnreihe ergibt günstige Bedingungen  für die Kraftübertragung mittels des federnden Vor  sprunges und der Zähne zwischen der     Mitnehmer-          scheibe    und der     Nockenscheibe.     



  Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Unter  ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in       welch'letzterer    rein beispielsweise zwei Ausführungs  formen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht  sind.  



  Es zeigen:       Fig.    1 das Bild einer     Nockenscheibeneinrichtung     mit Einzelteilen im Längsschnitt;       Fig.    2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A nach       Fig.    1;       Fig.    3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B nach       Fig.    1;       Fig.    4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles C nach       Fig.    1;       Fig.    5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles D nach       Fig.    1;       Fig.    6 eine vergrösserte Einzelheit aus den     Fig.    4  und 5;

         Fig.    7 eine andere Ausführungsform einer Nocken  scheibeneinrichtung.  



  Ein auf einer nicht gezeigten Welle drehfest an  geordnetes Glied 1 ist scheibenförmig ausgebildet. Die  ses Glied 1 trägt einen Vorsprung in Form einer Ku  gel 2, die in einem als Blattfeder wirkenden     Konsol    3  gelagert ist. Eine     Nockenscheibe    4     (Fig.    3, 4) weist auf  dem Umfang einen Nocken 5, einen innenverzahnten  Zahnkranz 6 sowie einen zwischen Nocken 5 und  Zahnkranz 6 liegenden Kegelstumpf 7 auf. Der Zahn  kranz 6 liegt koaxial zur Achse 11 der     Nockenscheibe     4 und parallel zu dieser. Der Kegelstumpf 7 liegt im  Bereich der Peripherie der     Nockenscheibe    4. Auf dem  Kegelstumpf 7 ist eine reliefförmige, skalenartige Be  schriftung 8 aufgebracht.

   Die     Nockenscheibe    4 mit  dem Kegelstumpf 7 und der Beschriftung 8 besteht  vorzugsweise aus einem in einem Arbeitsgang herge  stellten Teil, z. B. aus Kunststoff. Die     Nockenscheibe     4 ist mit ihrer Bohrung 9 auf einer Nabe 10 des Gliedes  1 drehbar gelagert. Die Kugel 2 liegt dann radial inner  halb des     Zahnkranzes    6 und bildet mit dieser zusam  men eine Ratsche. Soll diese Ratsche 2, 6 als Einweg-    sperre ausgebildet sein, dann wird am     Konsol    3 noch  eine Blattfeder 12 angebracht     (Fig.    2). Diese Blattfeder  12 rutscht in der einen Drehrichtung über die Zähne  des Zahnkranzes 6; in der anderen Drehrichtung  stemmt sie sich gegen die Zahnflanken der Zähne und  sperrt diese Drehrichtung.  



  In einer Seitenfläche der     Nockenscheibe    4 sind auf  einer Kreisbahn drei um 120  zueinander versetzte  Bohrungen 13 angebracht     (Fig.    1, 4). Auf einer wei  teren Kreisbahn sind ebenfalls drei um 120  zuein  ander versetzte Bohrungen 14 angebracht     (Fig.    1,  4). In diese Bohrungen 13, 14 können Kugeln 15, 16  teilweise eingelagert werden     (Fig.    1).  



  Eine ebenfalls auf der Nabe 10 drehbar zu lagern  de zusätzliche     Nockenscheibe    17     (Fig.    1, 5) weist  einen Nocken 18 auf. Diese     Nockenscheibe    17 weist  zwei koaxiale Kreisbahnen mit Zähnen 19, 20 auf       (Fig.    5). Die Zähne 20 der einen Kreisbahn sind nur  teilweise dargestellt. Die Kugeln 15 bilden zusammen  mit den Zähnen 20 eine Ratsche und die Kugeln 16  zusammen mit den Zähnen 19 ebenfalls eine Ratsche.  Die Teilung der Zähne 19 ist grösser als die Teilung  der Zähne 20. Auf der einen, inneren Kreisbahn sind  z. B. fünfzig Zähne 19 vorhanden; die andere, äussere  Kreisbahn weist z. B. hundertzwanzig Zähne 20 auf.  



  Es     wird    entweder die aus Kugeln 15 und Zähnen  20 bestehende Ratsche oder die aus Kugeln 16 und  Zähnen 19 bestehende Ratsche verwendet, je nach  dem, ob man eine feinere oder gröbere Unterteilung  des Umfanges und damit eine feinere oder gröbere  Verstellung beider     Nockenscheiben    4 und 17 zuein  ander wünscht.  



  Sind die beiden     Nockenscheiben    4, 17 auf der  Nabe 10 gelagert, so wird noch eine Tellerfeder 21  aufgeschoben, und ein Sicherungsring 22 wird in einer  Nute 23 der Nabe 10 befestigt, so dass beide Nocken  scheiben 4, 17 unter peripherer Federspannung und  unter Zwischenlage entweder der Kugeln 15 oder 16  aneinander anliegen. Zur elastischen Verformung beim       Gegeneinanderverstellen    beider     Nockenscheiben    4, 17  biegt sich die     Nockenscheibe    17 etwas durch.  



  Will man die Ratsche 15, 20 oder 16, 19 als Ein  wegsperre ausbilden, so wird in der     Nockenscheibe    4,  z. B. auf der Kreisbahn der Bohrungen 13 eine Blatt  feder 24 eingelegt     (Fig.    4, 6), deren nachgiebiger Teil  25 in der einen Drehrichtung über die Zähne 20 gleitet  und in der anderen Drehrichtung sich gegen die Flan  ken der Zähne 20 stemmt und diese Drehrichtung  sperrt. Die Blattfeder 24 kann natürlich auch auf der       Kreisbahn    Bohrungen 14 liegen. Der nachgiebige Teil  25 der Blattfeder 24 greift. dann in die Zähne 19 ein.  



  In     Fig.    7 sind zwei spiegelbildlich zueinander an  geordnete     Nockenscheiben    26, 27 vorhanden, wobei  ihre Kegelstümpfe 7 einander abgewendet sind. Die       Nockenscheibe    26 trägt auf einer Kreisbahn Zähne  28; die     Nockenscheibe    27 trägt ebenfalls auf einer  Kreisbahn Zähne 29. Die Zähne 28, 29 sind somit wie  die Zähne 19, 20 in     Fig.    5 angeordnet. Beide Nocken  scheiben 26, 27 sind auf einer Welle 30 drehbar gela  gert. Zwischen beiden     Nockenscheiben    26, 27 liegt das      scheibenförmige Glied 31, welches dem Glied 1 ent  spricht und mit der Welle 30 drehverbunden ist. Im  Glied 31 sind Kugeln 32, 33 gelagert.

   Diese Kugeln  32, 33 bilden zusammen mit den ihnen gegenüberlie  genden Zähnen 28 oder 29 eine Ratsche. Es können  wieder mehrere solcher     Kugeln    32 auf einer Kreisbahn,  wie Kugeln 13 in     Fig.    4,     angeordnet    sein. Das gleiche  gilt für die Kugeln 33.  



  Beide     Nockenscheiben    26, 27 werden mittels zweier  Tellerfedern 21 und zweier Sicherungsringe 22 federnd       aneinandergedrückt.     



  Die     Nockenscheiben    nach     Fig.    7 können auch so  ausgebildet sein, dass die Zähne 29 auf einer Kreisbahn  liegen, die den gleichen Durchmesser wie die Kreisbahn  der Zähne 28 aufweist. Die im Glied 31 gelagerten  Kugeln 32 ragen dann zu beiden Seiten aus den Stirn  flächen des Gliedes 31 und bilden sowohl mit den  Zähnen 28 als auch mit den Zähnen 29 je eine Ratsche.  Auf die Kugeln 33 kann dann verzichtet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Nockenscheibeneinrichtung mit mindestens einer gegenüber einer Welle verstellbaren Nockenscheibe, welche zusammen mit einer zur Welle drehfest ange ordneten Mitnehmerscheibe mittels einer Zahnreihe und eines in diese federnd eingreifenden Vorsprunges eine Ratsche bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheibe (4 bzw. 26) eine periphere Randpartie (7) aufweist, die in axialer Richtung vorspringt und den Umfang der drehfesten Mitnehmerscheibe (1 bzw.

   31) mindestens teilweise übergreift, dass die an einer der Scheiben (4 bzw. 26 oder 1 bzw. 31) angeordnete Zahnreihe (6 bzw. 28) einen annähernd gleich grossen Radius hat wie die vorspringende Randpartie (7), und dass an der Randpartie (7) eine zur Achse (11) der Welle koaxiale, kegelstumpfförmige Aussenfläche mit einer skalenartigen Beschriftung (8) vorhanden ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Nockenscheibeneinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die den Umfang der Mitnehmerscheibe (1) übergreifende Randpartie (7) der Nockenscheibe (4) eine Innenzahnreihe (6) aufweist und die Mitnehmerscheibe (1) mit einem nur in ra dialer Richtung federnden Vorsprung (2, 3) zum Ein griff in die Innenzahnreihe (6) versehen ist.

   2. Nockenscheibeneinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf der von der Mitneh- merscheibe (1) abgekehrten Seite der genannten Nok- kenscheibe (4) eine zweite Nockenscheibe (17) ver- drehbar angeordnet ist, die selbst in axialer Richt- tung federnd ausgebildet ist, und dass mindestens eine Rastriervorrichtung (15, 20 bzw.

   16, 19) zwi schen den einander zugekehrten Endflächen der beiden Nockenscheiben (4 und 17) vorhanden ist, indem die eine dieser Scheiben wenigstens eine kreis förmig verlaufende Zahnreihe (19 bzw. 20) und die andere mindestens einen mit dieser zusammengreifen den Vorsprung (15 bzw. 16) aufweist.

   3. Nockenscheibeneinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite, gleich aus gebildete Nockenscheibe (27) auf der von der ersten Nockenscheibe (26) abgekehrten Seite der Mitneh- merscheibe (31) spiegelbildlich angeordnet ist, wobei die vorspringende Randpartie (7) jeder der beiden Nockenscheiben (26 und 27) den Umfang der Mitneh- merscheibe (31) zum Teil übergreift, und dass zur Verbindung der zweiten Mitnehmerscheibe (27) mit der Mitnehmerscheibe (31)

   die eine dieser Scheiben eine Zahnreihe (29) und die andere mindestens einen in diese eingreifenden Vorsprung (33) aufweist. 4. Nockenscheibeneinrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnreihen (28 und 29) und die mit diesen zusammengreifenden Vor sprünge (32 und 33) an den einander zugekehrten axia len Endflächen der Nockenscheiben (26 und 27) bzw. der Mitnehmerscheibe (31) angeordnet sind, und dass die Nockenscheiben oder die Mitnehmerscheibe in axialer Richtung federnd ausgebildet sind.

   5. Nockenscheibeneinrichtung nach einem der Un teransprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den skalenartigen Beschriftungen (8) versehene, kegelförmige Aussenfläche der einen Nockenscheibe (4 bzw. 26 oder 27) auf der von der andern Nockenscheibe (17 bzw. 27 oder 26) abgekehrten Seite angeordnet ist. 6. Nockenscheibeneinrichtung nach einem der Un teransprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastriervorrichtungen als Einwegsperren ausge bildet sind, welche für die beiden Nockenscheiben (4 und 17 bzw. 26 und 27) nur entgegengesetzte Verdre hungen in Bezug auf die Mitnehmerscheibe (1 bzw. 31) zulassen.