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Zahnstangenantrieb Die Erfindung bezieht sich auf einen hin und her
gehenden Antrieb für eine Zahnstange von der Art, bei der die Zahnstange in einer
Richtung gegen eine Kraft durch einen mit ihr zusammenwirkenden rotierend angetriebenen
Quadranten bewegt wird, dessen letzter Zahn (in Drehrichtung des Quadranten) der
Zahnreihe die Zahnstange freigibt, so daß diese sich auf Grund der auf sie wirkenden
Kraft in umgekehrter Richtung bewegen kann. Bei Antrieben dieser Art kann es vorkommen,
daß der Zahn der Zahnstange, während er mit dem genannten Endzahn des Quadranten
außer Eingriff kommt, durch die .auf die Zahnstange wirkende Kraft mit der Spitze
des Quadrantenzahnes verklemmt wird. Hauptziel der Erfindung ist ein Antrieb, bei
dem ein solches Verklemmen verhindert wird.
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Erfindungsgemäß ist die Zahnstange mit einem Widerlager versehen,
das mit einer Kurvenscheibe, die an dem Quadranten befestigt ist, in Eingriff kommt,
um die Zahnstange so lange zu halten, bis der Endzahn des. Quadranten außer Eingriff
mit dem mit .ihm eingreifenden Zahn der Zahnstange gebracht worden ist.
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Nach einem weiteren Merkmal ist das hintere Ende der Kurvenfläche
verlängert, so daß es zusammen mit dem Widerlager den Beginn der Rückbewegung der
Zahnstange :steuert, nachdem diesle außer Eingriff mit dem Endzahn des Quadranten
gekommen ,ist.
Nach einem noch v eitere; Merkmal besitzt die Kurve
oder eine weitere Kurve, die an dem Quadranten befestigt ist, ein Vorderende, mit
dem sie nach einer Rückbewegung der Zahnstange und, bevor diese, wieder in die erste
Richtung bewegt wird, mit dem Widerlager (oder einem weiteren Widerläger, das an
der Zahnstange befestigt ist) in Eingriff kommt, um die Zahnstange in eine Lage
zu bringen, in der einer ihrer Zähne mit dem Zahn am vorderen Ende der Zahnreihe
auf dem Quadranten richtig in Eingriff kommt. In der Zeichnung ist Fig. i eine schematische
Darstellung, teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt, die die Mittel nach
der Erfindung darstellt, mit denen das Außereingriffkommen einer Zahnstange und
eines mit Zähnen versehenen Quadranten erleichbelrt wird; Fig. 2 ist eine ähnliche
Ansicht wie Fig. I und stellt zusätzliche Mittel dar, mit denen der Eingriff der
Zähne des Quadranten mit den Zähnen einer Zahnstange erleichtert wird; Fig. 3 ist
eine Schnittansicht in einem kleineren. Maßstab längs der Linie 3-3 in Fig. 2 und
zeigt die (erfindungsgemäßen) Mittel in Anwendung auf eine Zahnstange, mit der eine
Sinusstange bewegt wird; Fig. 4 ist, teilweise im Schnitt, eine Ansicht längs der
Linie 4-4 in Fig. 3.
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In den. Fig. I und 2 sind, die Zahnstangen mit Io und, die mit ihnen;
in Eingriff stehenden Quadranten, mit II bezeichnet. Die Quadranten tragen .an ihremkreisförmigen,
Teil Zähne 12, von. denen der Endzahn. I2a in Fig. I in der Stellung gezeigt ist,.
in der er gerade außer Eingriff mit der Zahnstange kommt, während in. Fig. 2 der
vordere Zahn I2b in der Stellung gezeigt ist, in der er noch nicht in Eingriff mit
der Zahnstange steht. Auf die Zahnstangen wirkt eine Kraft, entweder das Eigengewicht
oder irgendwelche anderen äußeren Kräfte (beispielsweise eine Feder), mit denen
sie nach unten bewegt werden.
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Wie besonders in. Fig. I gezeigt; weist die Zahnstange in der Nähe
ihres Fußes ein Widerlager I3 mit einem Stift 14 auf; der in die Bahn einer Kurvenscheibe
15 hineinragt, die an einer Seite des Quadranten befestigt ist. Im Bewegungszustand
bringt der Quadrant II,. der so angetrieben wird, daß er sich, wie durch den Pfeil
I9 angedeutet, im Uhrzeigersinn dreht, bei voll angehobener Zahnstange die Kurvenscheibe
15 in Berührung mit dem Stift 14, um den Zahnstangenzahn. Ioa so anzuheben, daß
zwischen diesem und dem Endzahn 12a des Quadranten kein Eingriff stattfindet und:
der letztere so aus der geradlinigen Bahn des gerannten Zahnstangenzahnes gebracht
werden kann, auf der sich die Zahnstange- nach unten bewegt, wenn die Kurvenscheibe
und der Stift außer Eingriff kommen und die Zahnstange sich frei nach untern, bewegen
kann. Durch eine entsprechende Wahl der Form der Kurvenscheibe, wie bei 15 angedeutet,
kann der Beginn der Abwärtsbewegung gesteuert werden.
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Die Fig. 2 zeigt eine Zahnstange, die in der Nähe ihres oberen. Endes
mit einem zweiten Widerlager 16 versehen ist, das einen ähnlichen Stift 17 wie die
Ausführungsform gemäß Fig. I trägt, mit dem. eine zweite, Kurvenscheibe 18 in Berührung
gebracht werden kann, die auf dem Quadranten befestigt ist. Wenn sich die Zahnstange
am unteren Ende ihres Weges .befindet und der Anfangszahn. 12b des Quadrahten mit
ihr in Ergriff kommen soll, bringt die Anlage der Kurvenscheibe I8 an den Stift
17 den Zahnstangenzahn Iob in eine Lage, in der er mit dehn Zahn I2b richtig in
Eingriff kommen kann. Damit wird gewährleistet, daß der Zahnstangenzahn Ioc nicht
die Bewegung des Quadrantenzahnes I2b hemmt. Um diese Funktion zu veranschaulichen,
ist die Stellung, in die der Zahn I2b des Quadranten und die Zahnstangenzähne Iob
und Ioc bewegt werden, während sie miteinander in Eingriff kommen, in strichpunktierten
Linien. dargestellt. Wie leicht ersichtlich, würde, falls sich der Zahnstangenzahn
Ioc in der in strichpunktierten Linien gezeichneten Stellung und der Zahn I2b des
Quadranten in der in voll ausgezeichneten Linien. dargestellten Stellung befänden,
der Zahnstangenzahn Ioc der Eingriffsbewegung des Quadranten im Wege stehen.
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Es sei noch bemerkt, daß die Zahnstange natürlich entweder nur mit
den Mitteln, die in Fig. I gezeigt sind, oder daß sie zusätzlich mit den in Fig.
2 dargestellten Mittelen versehen sein kann. Bei dem praktischen Anwendungsbeispiel,
das. in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist, in dem beide Mittel, d. h. die in
Fig. I und 2 gezeigten, angewendet werden, läuft in Führungen 2o eines festen Teils
ein Tragelement Ig: für eingeriffeltes Druckraid, 2I, das, dazu dient, eine Gewindeschleifscheibe
(nicht gezeigt) abzuziehen. Das Tragelement I9 ist gegen Mittel, die auf dieses
- Tragelement eine Kraft ausüben, (nicht gezeigt), in Fig.3 nach rechtsbeweglich,
und zwar durch einen Stift 23, der auf dem Tragelement befestigt :ist und. sich
mit einem Sinuslineal 22 in Einsgriff befindet. Die Sinusstange ist wiederum an
einem Schlitten 24 befestigt, der in Führungen 25 läuft, die .rechtwinklig zu den.
Führungen 2o liegen. Der Schlitten 24 wird von einer Zahnstange Io angetrieben.,
die an ihm befestigt ist. Der Quadrant i i sitzt auf einer. Welle 27 fest, die auch
die Kurvenscheiben, 15 und 18 trägt. Die Zahnstange ist in der Stellung gezeigt,
in der die Kurvenscheibe 18 gerade zur Anlage an den. Stift 17 kommst, um die Zahnstange
in die Stellung anzuheben, in der sie mit denn. vorderem. Zahn i2b des Quadranten
in Eingriff kommt. Die Zähnzahl des. Qüa&anten ist so, gewählt, daß sie ausreicht,
um den: Stift 14 bei voll angehobener Zahnstange in. eine bestimmte, Stellung zu
bringen, wobei die Zahnistange in der unter Bezug auf Fig.. i beschriebenen Weise
freigegeben werden, kann..; ,.