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Zehnerschaltvorrichtung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Zehnerschaltvorrichtung
mit zwischen den Zählrädern und den Schaltgliedern angeordneten, von Zehnerübertragungsgesperren
schwenkbaren Zwischenrädern und bezweckt die Weiterbildung der durch das Patent
456 o.Io geschützten Vorrichtung. Bei dieser werden zur Weiterleitung der durch
einen Übergang des Zählrades erzeugten Vierteldrehung des tYbertragungsrades auf
den -Zwischenradträger Kuppelräder benutzt, die zwischen einer Verzahnung des Zwischenradträgers
und den.Übertragungsrädern angeordnet sind. Gemäß der Erfindung ist das mit der
nächstniederen Zählrolle unmittelbar in Eingriff stehende, bei deren Übergang von
9 auf o eine absatzweise Drehbewegung erhaltende malteserradartige Zehnergegenzahnrad
mit dem Schwenkarm für das Zwischenrad starr verbunden. Hierbei kommen die genannten
Kuppelräder in Fortfall, wodurch die Vorrichtung wesentlich vereinfacht wird.
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In der Zeichnung ist die neue Zehnerschaltvorrichtung in der Anwendung
auf ein Einzel- und Mehrzählwerk dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Seitenansicht
der Ausführungsform für das Einzelzählwerk, Abb. 2 eine dazugehörige Oberansicht,
Abb. 3 eine Seitenansicht der Ausführungsform für das Mehrzählwerk, Abb. q. Einzelteile
hierfür und Abb.5 und 6 eine andere Ausführungsform dieser Einzelteile in zwei verschiedenen
Arbeitsstellungen.
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Auf einer in einem schwenkbaren Zählwerksrah.men (nicht dargestellt)
angeordneten Welle i (Abb. i und a) sind Zählrollen 2 und an diesen befestigte Zählräder
3 lose gelagert. Unabhängig von dem Zählwerksrahmen und starr im Maschinengestell
sitzt eine Welle d., die quer an den Zählrollen z entlang läuft und lose die übertragungsräder
5 trägt, welche mit einer Gleitfläche 6 und einer Schalttasche 7 der Zählrollen
2 in bekannter Weise so zusammenarbeiten, daß sie in der Eingriffslage des Zählwerks
durch die Gleitfläche 6 gewöhnlich gesperrt sind, ihnen jedoch bei einem Übergange
der Zählrolle von 9 auf o eine Vierteldrehung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne
erteilt wird. Die Räder 5 sind mit einer in den Bereich der nächsthöheren Stelle
ragenden Nabe 8 (Abb. z) ausgerüstet, die am Ende einen exzentrischen Lageransatz
g (Abb. 1, -:) trägt, auf welchen unverschiebbar, aber lose drehbar das Zwischenrad
io gelagert ist. Dieses greift einerseits in
das um eine Welle i
i drehbare segmentartige Schaltglied i2, andererseits in das Zählrad 3 der betreffenden
Stelle, wenn das Zählwerk eingerückt ist.
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Der in der Ruhelage der Vorrichtung der Welle ii zugekehrte Zahn der
Übertragungsräder 5 ist fortgeschritten. In die hierdurch entstehende Lücke greift
in der Ebene des vierzähnigen Teiles des Rades 5 eine kreisbogenförmige Sperrfläche
13 einer auf der Welle i i befestigten Scheibe 14 ein. Die letztere weist an ihrem
Umfange noch einen Ausschnitt 15, welcher mit einer Schrägfläche 16 in eine Sperrfläche
ig übergeht, und eine Schalttasche 17 auf, die mit dem siebenzähnigen Teile des
Rades 5 zusammenarbeitet und deren Lücke in einen Ausschnitt 18 der Scheibe 14.
übergeht. Der Ausschnitt 18 trennt die beiden Sperrflächen 13 und ig voneinander.
Die Schrägflächen 16 der einzelnen Scheiben 1q. sind so zueinander angeordnet, daß
sie bei der Drehung der Welle i i, die entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne erfolgt,
von der Einerstelle beginnend nacheinander in den Bereich ihrer Räder 5 gelangen.
Die Abb. i zeigt die Teile der Zehnerschaltvorrichtung in der Ausgangsstellung,
nachdem das Zählwerk in die Eingriffslage verschwenkt worden ist. Sogleich nach
der Einrückbewegung des Zählwerks wird die Welle i i vom Triebwerke der Maschine
aus so weit verdreht, daß die Ausschnitte i S unter die Räder 5 treten und diese
für eine Drehung freigeben. Um einen Betrag in das Zählwerk einzuführen, werden
die Schaltglieder 12 um die betreffende Anzahl von Winkeleinheiten im Uhrzeigerdrehsinne
um die Welle i i verstellt; ihre Drehung überträgt sich durch die Zwischenräder
io, deren exzentrische Lageransätze g durch die zugehörigen Räder 5 und die Gleitflächen
6 der nächstniederen Stellen unverrückbar festgehalten werden, auf ihre Zählräder
3 und Zählrollen 2. Tritt hierbei in einer Zählrolle 2 ein Übergang von g auf o
auf, so wird dem Rade 5 der betreffenden Stelle eine Vierteldrehung entgegen dem
Uhrzeigersinne erteilt, was zur Folge hat, daß die Mittelachse des mit ihm verbundenen
Exzenters g aus der in Abb. i mit 2o in die mit 21 bezeichnete Lage gelangt. Hierbei
wälzt sich das Zwischenrad io auf seinem Schaltgliede 12 ab und schaltet das Zählrad
3 der nä.chsthö'heren Stelle um eine Einheit weiter, gleichgültig ob das Schaltglied
i a dieser Stelle stillsteht oder sich in Bewegung befindet.
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Ist die Betragsschaltung und damit auch gleichzeitig der Vollzug der
Zehnerschaltung beendet, so wird die Drehung der Welle i i, die bislang unterbrochen
war, fortgesetzt, bis die Sperrfläche ig unter den Rädern 5 zu liegen kommt. Im
Verlaufe dieser Bewegung treten die Schrägflächen 16 nacheinander unter die Räder
5 und richten diese, sofern sie nicht genau in der in Abb. i dargestellten oder
in einer dazu um go° verdrehten Stellung stehen, aus. Eine solche Ausrichtung kommt
jedoch nur in Frage bei Rädern 5 der Zählrollen -, die die Stellung g einnehmen.
In allen anderen Stellungen der Zählrollen 2 sind nämlich die Räder 5 durch die
Gleitflächen 6 in ihren richtigen Lagen gesichert. Die Lage der Tasche 7 und das
Übersetzungsverhältnis der Zehnerschaltbewegung ist zu diesem Zwecke so gewählt,
daß die Räder 5 in der Stellung o der Zählrollen 2 (Abb. i ) von den Sperrflächen
6 vollständig überdeckt sind. In der Stellung g hingegen liegt der obere linke Zahn
des Rades 5 über der Lücke der Tasche 7 und ist nicht gehindert, in diese einzutreten,
was eine ungenaue Einstellung der nächsthöheren Zählrolle 2 zur Folge haben kann.
Liegen mehrere auf g eingestellte Zählrollen nebeneinander, so kann sich der Betrag
der Verstellung addieren, so daß, wenn die Schrägflächen 16 gleichzeitig unter die
Räder 5 treten würden, die Zählrollen der höheren Stellen in einer falschen Stellung
von den Gleitflächen ig gesperrt werden könnten. Aus diesem Grunde sind die Schrägflächen
16, die von oben kommend durch Auftreffen auf den in den Ausschnitt 15 hineinragenden
Zahn des Rades 5 das letztere ausrichten, staffelförmig angeordnet, so daß die durch
nebeneinanderliegende Stellen sich addierenden Verstellungen der Räder 5 ohne Einfluß
auf den Betrag bleiben, um den jedes einzelne Rad 5 ungünstigstenfalls von seiner
Schrägfläche 16 verstellt werden muß. Nachdem die letzte Schrägfläche 16 ihr Rad
5 passiert hat und sämtliche Räder 5 und damit die Exzenter g, Zwischenräder io
und Zählräder 3 durch die Sperrflächen ig in ihren Stellungen gehalten werden, wird
die Drehung der Welle i i abermals unterbrochen, worauf das Zählwerk ausgerückt
wird.
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Bei allen Rädern 5, die zwecks Ausführung der Zehnerschaltung um go°
verdreht worden waren, war der in Abb. i nach unten gerichtete Zahn des siebenzähnigen
Teiles in die der Welle i i zugekehrte Richtung eingestellt worden. Bei der nun
erfolgenden Weiterdrehung der Welle i i bis in ihre Ausgangsstellung gelangen die
Taschen 17 an diese verstellten Zähne und stellen sie in ihre Ausgangsstellung zurück.
Hiermit werden auch die verstellten Exzenter g und die auf diesen gelagerten Zwischenräder
io zurückgeschwenkt. Die letzteren können sich frei auf ihren Schaltgliedern 12
abwälzen, da ihre Zählräder 3 mit ihnen nicht in Eingriff sind. Es sei darauf hingewiesen,
daß die Mittelachsen
2o der Exzenter g auf der den Zählrädern zugekehrten
Seite der Wellen 4 der Räder 5 angeordnet sind. Hierdurch wird bewirkt, daß die
Drehung der Zählräder 3 durch die Ausschwenkung der Zwischenräder io in demselben
Sinne erfolgt wie ihre Drehung durch den Antrieb der Schaltglieder 12. Läge die
Mittelachse 2o auf der anderen Seite der Welle,,, so wäre zur Erzielung der richtigen
Drehrichtung die Anordnung besonderer Zwischenräder erforderlich.
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Es mag überflüssig erscheinen, für die Ausrichtung der Zählrollen
2 und der Räder 5 in der Stellung 9 besondere von dem Triebwerk beeinflußte Mittel
anzuordnen, da die Ausrichtung der Zählrollen in der Stellung 9 ebenso wie in der
Stellung o durch eine passend gewählte Überdeckung des Rades durch die Gleitfläche
6 verwirklicht werden könnte. Die getroffene Anordnung hat jedoch den Vorteil, daß
die mögliche Stellenzahl des Zählwerks, die bei beiderseitiger Überdeckung infolge
der Häufung derWiderstände bei der durchlaufenden Zehnerschaltung schon mit etwa
sechs Stellen ihre Grenze hat, durch sie erhöht wird.
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Bei der Anwendung der beschriebenen Zehnerschaltung auf mehrere, im
vorliegenden Falle auf sechs Zählwerke sind die Wellen 4 (Abb. 3) für die Übertragungsräder
5 in Zwischenwänden 30 gelagert, die von Querstangen 31, 32 - getragen
werden. Mit den Zwischenrädern io einer Stelle stehen gemeinsame, auf einer Welle
33 lose gelagerte Schaltglieder 12 ständig in Engriff. Der seitliche Abstand der
Schaltglieder 12 wird durch Querstücke 34, 35, die mit kammartigen, die Schaltglieder
12 umfassenden. Aussparungen versehen sind, gesichert. Der Antrieb der Schaltglieder
12 erfolgt von dem nicht dargestellten Hauptschaltwerk der Maschine aus durch die
Röhren 36 und Verzahnungen 37, 38. Mit dem oberen rückwärtigen Teil der Schaltverzahnungen
arbeitet ein für alle Schaltglieder gemeinsamer Sperr- und Ausrichtbalken 39 zusammen,
der durch eine von einer Kurvennutscheibe-4o beeinflußte Schubstange 41 in entsprechender
Weise angetrieben wird.
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Die Zählrollen 2 und Zählräder 3 sitzen auf den Wellen i (abb. 3)
, die in um Zapfen .12 des Maschinengestelles drehbaren Zählwerksrahmen 43 gelagert
sind. Die Zählwerke können unter Vermittlung von Tasten 44 aus der ausgerückten-
Lage, die sie gewöhnlich unter der Wirkung von Federn 45 einnehmen, in die Eingriffslage
v erschwenkt werden, wobei (vgl. Abb.3, drittes Zählwerk von unten) ihre Zählräder
3 mit den Zwischenrädern io und ihre Gleitflächen 6 mit den Übertragungsrädern 5
in Eingriff gelangen. Abgesehen von der Ausrichtung und Rückstellung der Räder 5
wirkt diese Vorrichtung in der gleichen Weise wie bei dem Einzelzählwerk. Die Ausricht-
und Rückstellvorrichtung kann nun, je nachdem ob der Betrag jeweils nur auf ein
Zählwerk oder auf mehrere durch die Schaltglieder 12 übertragen werden soll, verschieden
ausgestaltet werden. Im ersten Falle wird nach der Abb. 4 die Welle i i für die
Rückstellscheiben 14 nicht mit der Welle 33 für die Schaltglieder zusammenfallend,
sondern gesondert angeordnet. Die Scheiben 14 wirken dann mit auf einer festen Welle
46 lose gelagerten Ritzeln 47 zusammen, die die gleiche Gestalt zeigen wie die Übertragungsräder
5 in der Abb. i. Mit ihrem siebenzähnigen Teil steht ein Arm 48 einer auf der Welle
33 lose gelagerten Schwinge 49 ständig in Eingriff. Den einzelnen Zählwerken gegenüber
besitzt die Schwinge 49 Verzahnungen So, welche mit den Übertragungsrädern 5 kämmen,
welche im vorliegenden Falle nicht sieben, sondern acht Zähne aufweisen.
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Bei Beginn des Maschinenganges wird das ausgewählte Zählwerk eingerückt
und die Welle i i im Uhrzeigersinne so weit gedreht, daß die Ritzel 47 über denAusschnitten
15 der Scheiben 14 zu stehen kommen. Tritt bei der folgenden Betragsschaltung ein
Übergang in der geschalteten Zählrolle von 9 auf o auf, so wird in der oben beschriebenen
Weise das betreffende Rad 5 um go° verdreht und das mit ihm verbundene Exzenter
9 verschwenkt, was eine Weiterschaltung der Zählrolle 2 der nächsthöheren Ordnung
um eine Einheit zur Folge hat. An der Drehung der geschalteten Räder 5 nehmen auch
die anderen Räder 5 der betreffenden Stelle leer teil, da diese mit jenem durch
die Verzahnungen So verbunden sind. Durch die Drehung der Schwinge 49, die durch
eine Feder 51 (Abb. 4) unterstützt wird, wird auch das der betreffenden Stelle angehörige
Ritze147 um eine Vierteldrehung verschwenkt, wobei sein oberer rechter Zahn in die
Bahn der Tasche 17 eingestellt wird. Nach Beendigung der Betragsschaltung wird die
Welle i i weitergedreht, bis die Sperrfläche ig unter den Ritzeln 47 zu stehen kommt;
etwa ungenau drehende Ritzel bzw. Zählrollen 2 werden hierbei durch die Schrägflächen
16 staffelweise ausgerichtet. Nachdem nun das Zählwerk in die Aasrückstellung zurückbewegt
worden ist, gelangt auch die Welle i i in die Ausgangslage. Bei dieser Endbewegung
erfaßt die Tasche 17 die in ihre Bahn verstellten Zähne der Ritzel47 und bringt
diese, die betreffenden Schwingen 49, Räder 5 und Zwischenräder io in ihre Ausgangsstellung
zurück.
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Soll ein Betrag gleichzeitig auf mehrere
Zählwerke
übertragen werden, so muß eine Ausricht- und Rückstellvorrichtung verwendet werden,
bei der die Drehungen der Räder 5 unabhängig voneinander erfolgen. Zu diesem Zwecke
wird an Stelle der Scheibe 14 und Schwinge 49 (Abb. 4) für jede Stelle eine Schwinge
53 (Abb. 5) angeordnet, die lose auf der Welle 33 gelagert ist und im Bereiche jedes
der sechs Übertragungsräder 5 einer Stelle zwei Sperrflächen 54, 55, zwei Ausschnitte
56, 57, die mit dem vierzähnigen Teil des Rades 5 zusammenarbeiten, und eine Schalttasche
58 aufweist, die in der Ebene des siebenzähnigen Teiles des Rades 5 liegt. Die Lücke
der Tasche 58 liegt in einer Richtung mit dem Ausschnitt 57. Die Ausschnitte 56
gehen durch eine Schrägfläche 59 in die Sperrfläche 54 über. Mit den Rädern 5 sind,
wie bei den vorstehend ° beschriebenen Ausführungsformen, die Exzenter 9 für die
Zwischenräder To verbunden. Die Exzenter 9 tragen Arme 6o, welche in der Ebene von
an den Zwischenwänden 3o angeordneten Anschlägen 6z liegen, welche die Drehung der
Räder 5 auf einen Winkel von 9o° begrenzen und eine Überschleuderung über ihre Endstellungen
hinaus verhindern. An den Schwingen 53 greifen Schubstangen 62 an, die eine Triebwelle
63 gabelförmig umfassen und mit einer Rolle 64 in eine Kurvennutscheibe 65 eingreifen.
Die Welle 63 erhält bei jedem Maschinengange eine volle Umdrehung, wobei die Schwingen
53 in der nachfolgend beschriebenen Weise hin und her bewegt werden.
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In der Ruhestellung der Maschine, d. h. bei ausgerückten Zählwerken,
nehmen die Schwingen 53 die in Abb. 6 dargestellte obere Lage ein, in der die Räder
5 durch die Sperrflächen 55 gesperrt sind. Nach Einrücken eines oder mehrerer Zählwerke
werden die Schwingen 53 gemeinsam nach unten bewegt, bis ihre Ausschnitte 56 den
Rädern 5 gegenüberliegen, worauf die Betragsschaltung erfolgt, während welcher die
an einer Zehnerschaltung beteiligten Räder 5 um eine Vierteldrehung im Uhrzeigersinne
verdreht werden (vgl. Abb. 5, drittes Übertragungsrad 5 von unten). Alsdann setzen
die Schwingen 53 von der Einerstelle beginnend nacheinander ihre Aufwärtsbewegung
fort, bis ihre Sperrflächen 54 unter die Räder 5 getreten sind. Bei dieser Bewegung
werden die letzteren in der oben beschriebenen Weise durch die Schrägflächen 59
nacheinander ausgerichtet. Sobald die Schwinge 53 der höchsten Stelle mit ihren
Sperrflächen 54 unter den Rädern 5 angelangt ist, werden die in Eingriff befindlichen
Zählwerke wieder ausgerückt. Hierauf erfolgt die Weiterbewegung der S.chwingen 53
durch die Kurvennutscheiben 65 bis in ihre obere Endlage (Abb.6), wobei die Taschen
58 die verstellten Räder 5 in die Ausgangsstellung zurückbringen. Dieser letzte
Teil der Bewegung kann für alle Schwingen 53 gleichzeitig erfolgen oder mit Rücksicht
auf die Erzielung eines sanften Antriebs der Maschine auch nacheinander.