DE1916439A1

DE1916439A1 - Positionier- und Mitnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE1916439A1
Application number: DE19691916439
Authority: DE
Inventors: Chaveneaud Roger Marcel
Original assignee: LAMY D ETUDES ET DE RECH S SOC
Current assignee: LAMY D ETUDES ET DE RECH S SOC
Priority date: 1968-04-02
Filing date: 1969-03-31
Publication date: 1969-10-09
Also published as: FR1579551A; US3590661A; CH491304A; GB1260928A; DE1916439B2

Description

PATENTANWÄLTE

dr. W. Schalk · dipl.-ing. P. Wirth · dipl.-ing. G. Dannenberg

DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WE I N HOLD DR.D.GUDEL

6 FRANKFURT AM MAIN

CR. ESCHENHEIMER STR. 39

Gu/RK 28. März 1969

Societe lamy d'Etudes et

de Recherches "SOIER" 200, Boulevard Saint-Denis Courbevoie (Hauts-de-Seine) Frankreich

Positionier- und Mitnahmevorrichtung

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mitnehmen und genauen und spielfreien Positionieren von Drehorganen nachneinem zyklischen Programm.

Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen bekannt, die dazu dienen, Drehorgane mitzunehmen und zu positionieren, wie beispielsweise das Malteserkreuz oder Genfer Kreuz, wie auch Vorrichtungen mit einem Malteserkreuz und daneben angeordneten, gezahnten Sektoren.

Ebenfalls sind Vorrichtungen mit Nocken und Walzen bekannt, sowie Steuervorrichtungen für eine unterbrochene Bewegung, wie sie beispielsweise in der französischen Patent schrift 1 046 301 sowie in der französischen Zusatzpatzntsohrift 63 550 beschrieben sind.

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Jede dieser Vorrichtungen besitzt verschiedene Arbeitsmöglichkeiten, die jedoch auf eine sehr beschränkte Anzahl von Kombinationen beschränkt sind.

Der Erfindung.liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorstehend angegebenen Art derart auszugestalten, daß eine Mitnahme nach einem beliebigen, periodischen Programm immer ■ außerordentlich präzise vorgenommen werden kann, und zwar ohne Schlupf, und wobei die Halte, des zu positionierenden Organs in jeder lage so genau wie gewünscht sind-·

Die erfindungsgemäße¹ Vorrichtung gestattet es, Mechanismen zu konstruieren, die mit hohen'Geschwindigkeiten ohne Stöße und Schlupf nach verschiedenen Programmen arbeiten. Dabei' wird das zu steuernde Element immer mitgenommen, so daß ein großes Drehmoment übertragen werden kann.

Die Erfindung bezieht sich somit auf eine Vorrichtung zum Mitnehmen und genauen und spielfreien Positionieren eines Drehorgans, wobei das Drehorgan durch wenigstens einen Mitnehmer nach einem periodischen Programm mitgenommen wird, das in wenigstens einer Umdrehung des oder der Mitnehmer und/oder eines Folgeelements gegeben werden kann, und wobei sich die Vc»rrichtung in zwei Eichtungen drehen kann und das Mitnehmerprogramm aufeinander folgend und alternativ homokinetisch und nicht homokinetisch ausgebildet ist und die Drehung des Folgeelements verglichen mit der Drehung-des Mitnehmers eine vorgegebene Funktion des Programms ist. .

Diese Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Folgeelement vorgesehen ist, das einerseits wenigstens eine erste, sich frei drehende Rolle aufweist, die das Mitnehmen und Positionieren des Folgeelements in einem Drehsinn begrenzt und andererseits wenigstens eine zweite, sich frei drehende Holla vorgesehen ist, die das Mitnehmen und

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Positionieren des Folgeelements im entgegengesetzten Drehsinn "bestimmt, und daß schließlich Getriebezähne vorgesehen sind, die eine homokinetische Mitnahme bewirken, wobei beide Rollen bezüglich der Getriebezähne derart angeordnet sind, daß jedes Ende und jeder Anfang der homokinetisehen Mitnahme gleichzeitig von den beiden Rollen und von den Getriebezähnen für die homokinetische Mitnahme bewirkt wird, wodurch eine ruckfreme, gesteuerte, stetige, sehr präzise Mitnahme und Positionierung ohne G-leiten oder Spiel erzielt wird, daß die erste Rolle während der gesamten Dauer des Positionierens und der nicht homokinetischen Mitnahme durch beide Rollen hinter einer Linie bleibt, die die Mittelpunkte des !Folgeelements und des Mitnehmers verbindet, während die zweite Rolle sich vor dieser Linie befindet, daß wenigstens ein Mitnehmen, vorgesehen ist, der einerseits wenigstens eine stetige Drehfläche aufweist, die mit einer ersten Rolle des Folgeelements zusammenwirkt, und die in Drehrichtung stetig die Mitnahme und Positionierung des Folgeelements bestimmt, wobei die Drehfläche aufeinander folgend einen gekrümmten Teil für die homokinetische Mitnahme, einen Teil, der einer vorbestimmten Funktion des Programms entspricht, und einen gekrümmten Teil in Gestalt eines zahnförmigen Hohlraums aufweist, der der Wiederaufnahme der homokinetischen Mitnahme entspricht, und der andererseits zum Zusammenwirken mit einer zweiten Rolle des Folgeelements wenigstens eine stetige Drehfläche aufweist, die im entgegengesetzten Drehsinn eine stetige Mitnahme und Positionierung des Folgeelements bewirkt, wobei die Drehfläche aufeinander folgend einen gekrümmten Teil, der für homokinetische Mitnahme einen zahnförmigen Hohlraum bildet, einen gekrümmten Teil, der einer vorbestimmten Funktion des Programms entspricht, und einen gekrümmten Teil, der der Wiederaufnahme der homokinetischen Mitnahme entspricht, aufweist, und daß zum Zusammenwirken mit den Getriebezähnen des Folgeelements weitere Getriebezähne vorgesehen sind, die derart auf dem oder den Mitnehmern angeordnet sind, daß Anfang und Ende jeder homokinetischen Mitnahme gleichzeitig durch die Getriebezähne und die beiden Rollen be-

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wirkt wird, die mit den gebogenen Teilen für homokinetische Mitnahme der beiden zugeordneten Drehflächen zusammenarbeiten.

Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist wenigstens eine erste Holle vorgesehen, die vom Folgeelement getragen wird, und die nacheinander im Verlauf desselben Programms mit wenigstens zwei stetigen Drehflächen zusammenarbeitet, die an wenigstens zwei verschiedenen Sektoren eines Mitnehmer© vorgesehen sind, und die im Drehsinn die Mitnahme und Positionierung des Folgeelements bestimmen und wenigstens zwei nicht homokinetische Punktionen des Programme verwirklichen, ferner ist wenigstens eine zweite Rolle vorgesehen, die ebenfalls vom Folgeelement getragen wird und die nacheinander mit wenigstens zwei stetigen Drehflächen, von denen gede der entsprechenden Drehfläche zugeordnet ist, und die im Gegensinn die Mitnahme und Positionierung des Folgeelements bestimmen.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstands ist wenigstens ein Folgeelement auf einer Welle gelagert und sind wenigstens zwei. Mitnehmer auf zwei weiteren Wellen gelagert, wobei das Folgeelement wenigstens zwei Rollen trägt, die gleichzeitig, mit zwei Mitnehmern, die auf verschiedenen Wellen gelagert sind, zusammenarbeiten, wobei jeder Mitnehmer wenigstens eine stetige Drehfläche aufweist und jede Rolle nacheinander während dea Abrollens des Programms mit . allen stetigen Drehflächen zusammenwirkt, die von den verschiedenen Mitnehmern· getragen werden, wobei die Rollen nacheinander als eine erste Rolle wirken, die im Drehsinn die Mitnahme und die Positionierung des Folgeelements begrenzt, worauf sie als eine zweite Rolle wirken, die im Gegensinn die Positionierung und Mitnahme fies Mitnehmers bestimmte

Y/enn es angestrebt wird, daß die Vorrichtung das Anhalten des Folgeelements in möglichst benachbarten Positionen an vorgegebenen Stellen anhalten soll, so ist nach einer weiteren, be-

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vorzugten. Ausgestaltung des Gegenstands der Erfindung wenigstens eine erste Rolle des Mitnehmers vorgesehen, die im Drehsinn die Position des lOlgeelemente bestimmt und mit wenigstens zwei Drehflächen, die von dem oder den Mitnehmern getragen werden, zusammenarbeitet, wobei die Drehflächen jeweils einen zylindrisch gebogenen (Deil mit verschiedenem Radius und gleichem Mittelpunkt aufweisen, daß die Drehachse des Mitnehmers und wenigstens eine zweite Rolle des Polgeelements im Gegensinn die Position des Polgeelements bestimmt und mit wenigstens zwei stetigen Drehflächen zusammenwirkt, die von dem oder den Mitnehmern getragen werden, wobei die Drehflächen jeweils einen zylindrisch gebogenen' leil mit verschiedenem Radius und gleichem Mittelpunkt· wie die Drehachse des Mitnehmers aufweisen, wobei jede dieser Drehflächen der ersten, entsprechenden Drehfläche zugeordnet ist.

Nach einer weiteren, vorzugsweisen Ausgestaltung trägt das Folgeelement wenigstens zwei Paare erster und zweiter Rollen, die mit wenigstens einer von zwei Paaren zugeordneter Drehflächen zusammenwirken, welche von dem oder den Mitnehmern getragen werden, wobei jedes Rollenpaar auf einem verschiedenen Sektor des Folgeelements angeordnet ist, und wobei die einander zugehörigen Rollen jeweils in verschiedenen Ebenen angeordnet sind, die zur Rotationsachse des I¹OIgeelements sowie des oder der Mitnehmer senkrecht stehen, wobei sie gleichzeitig beide Paare zugeordneter Drehflächen aufweisen und mit dem einen oder anderen Paar Rollen des lolgeelements zusammenarbeiten, wobei die Auswahl sowie die Funktionswahl des Mitnehmers und des Positionieren^ von dem Rollenpaar bestimmt wird, das vom lOlgeelement getragen wird.

Die Achsen des Folgeelements und des Mitnehmers können zusammenfallen. Dabei ist die erste und die zweite Rolle, die vom Polgeelement getragen wird, kegelstumpfartig ausgebildet. Die Drehflächen, welche dem Mitnehmer entsprechen, sind ein-

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ander zugeordnet, um mit den kegelstumpfförmigen Rollen zusammenzuarbeiten. Die Zähne für die homokinetische Mitnahme sind durch konische Getriebezähne gebildet. Die Vorrichtung kann einen oder mehrere Mitnehmer aufweisen, die jeder mit mehreren Folgeelementen zusammenarbeiten.

Die Rollen des Folgeelements können von Planschen getragen sein, die von den gezahnten Flächen des Folgeelements gebildet werden.»

Uach einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung ist jede erste Rolle des Folgeelements auf dem ersten Zahn jedes homokinetischen Mitnahmesektors und jede zweite Rolle auf dem letzten Zahn dieses Sektors angeordnet, wobei der Durchmesser der Rolle und ihre Position bezüglich des Teildurchmessers der Verzahnung für die homokihetische Mitnahme derart ausgewählt ist» daß der Umfang der Rolle eine gedachte konkave Kurve berührt, die die Flanke eines Getriebezahns desselben Teildurchmessers darstellt*

Um nicht homokinetiaohe funktionen erfüllen zu können, die der homokinetischen Mitnahme unterschiedlichen Verhältnisses vorausgehen oder ihr folgen, ist der Durchmesser der beiden Rollen des Folgeelements sowie ihre Position derart ausgewählt, daß der umfang dieser Rollen eine gedachte konkave Kurve berührt, die die Flanke eines Getriebezahns darstellt, deren !Feildurchmesser demjenigen des kleineren der beiden Getriebesektoren entspricht.

Zumindest das Folgeelement kann aus Kunststoff, beispielsweise Spritzguß, hergestellt "sein, wobei die Rollen des Folgeelemente in einem Getriebezahn mit einer elastischen öffnung, die das axiale Spiel begrenzt, gelagert sind, wobei die Öffnung derart angeordnet ist, daß während des gesamtenTBetriebä beim Zusammenwirken mit einer Drehfläohe die Resultierende der auf die Rollen einwirkenden Kräfte in eine abgerundete Ausnehmung dieser Öffnung weist,

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Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläuterte Es zeigt:

Pig. 1 schematisch eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des Gegenstands der Erfindung;

Pig. 2 eine Draufsicht entsprechend Pig. 1, wobei jedoch der Mitnehmer und das Polgeelement verschieden angeordnet s ind;

Pig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Pig. 1 und 2;

Pig. 4 ein Diagramm zur Darstellung des Mitnahmeprogramms der Vorrichtung nach Pig. 1 bis 3;

Pig. 5 eine Ansicht entsprechend Pig. 1 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Pig. 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Pig. 5;

Pig. 7 eine Ansicht entsprechend Pig. 1 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Pig. 8 eine Ansicht entsprechend Pig. 7, bei.der jedoch die Elemente anders angeordnet sind;

Pig. 9 eine Seitenansicht der Anordnung nach Pig. 7 und 8;

Pig.10 ein Diagramm mit dem Mitnahmeprogramm der Anordnung nach Pig. 7 und 8;

Pig.11 ein Montagebeispiel der Rollen auf dem Polgeelement;

Pig.12 eine Seitenansicht, die die Anordnung der Rollen in den parallelen Ebenen zeigt und

Pig. 13 die Montage einer Rolle in einem Getriebezahn.

Die in Pig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung enthält einen Mitnehmer 1 mit firei formschlüssigen Ebenen, der auf einer Achse

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angeordnet ist und an zwei verschiedenen Sektoren zwei konjugierte Drehflächenpaare aufweist„ Dies sind die Drehflächen 3 und 3', die in derselben Ebene angeordnet sind, und die Drehflächen 4 und 4', die sich in einer anderen Ebene befinden, wie es auch aus-Fig. 3 ersichtlich ist« Fernerhin enthält der Mitnehmer 1 in seiner dritten Ebene zwei Zahnradsektoren für homokinetisches Eingreifen 5 und 5'.

Der Mitnehmer 1 arbeitet mit einem Folgeelement 6 zusammen, das ebenfalls drei formschlüssige Ebenen besitzt. Dieses Folgeelement ist auf einer Y/elle 7 angeordnet und trägt in einer ersten Ebene drei Rollen 8, 8¹ und 8", die jeweils um 120 voneinander angeordnet sind. Jede dieser Rollen kann im Terlauf des Mitnahmeprogra;.jns und der Positionierung mit den beiden Drehflachen 3 und 3' des Mitnehmers 1 zusammenarbeiten« Dabei bewirkt jede dieser Rollen im Verlauf ihrer Zusammenarbeit mit einer der beiden Drehflächen die Mitnahme unter Drehung sowie die Positionierung des Folgeelemänts 6, welches in seiner zweiten Ebene drgi andere Rollen 9, 9' und 9" aufweist, die ebenfalls um 120 voneinander angeordnet sind,und die mit den Flächen 4 und 4' des Mitnehmers 1 zusammenarbeiten. Diese Rollen 9» 9' und 9" bewirken die Mitnahme und Positionierung im Gegendrehsinn.

Die Rollen 8, 8' und 8" (Fig. 1 und 3) sind lose auf Achsen 8a, 8'a und 8"a angeordnet, die ihrerseits von zwei Flanschen 10 und 11 getragen werden. Die Rollen 9, 9' und §" sind auf Achsen 9a, 9'a und 9"a montiert, welche von Flanschen 11 und 12 getragen werden, die mit dem Folgeelement 6 verbunden sind.

Jede- Rolle 8, 8¹ oder 8" bleibt im Betrieb hinter der Linie·* die die beiden Mittelpunkte der Achsen 2 und 7 Verbindet„ Jede Rolle 9, 9' und 9" bleibt beim Betrieb vor dieser linie. Das Folgeelement 6 weist in seiner dritten Ebene drei Zahnradsektoren 13, 13' und 13" für eine homokinetische Mitnahme auf,

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die nacheinander mit einem der beiden Zahnradsektoren 5 und des Mitnehmers 1 zusammenarbeiten,.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet jede der drei Rollen 8, 8' und8" einmal mit der Drehfläche 3 zusammen. Beim Ablauf dieses Programms dreht sich das Folgeelement zweimal und der Mitnehmer dreimal. Dabei stehen der Rolle nacheinander folgende Seile gegenüber: ein Teil 14 für homokinetische Mitnahme, ein Teil 15, welches eine Verzögerung bewirkt, ein konzentrisches Teil 16, das den Halt des Folgeelements 6 in den Positionen 0, 8 und 16 (vgl. Fig. 4) herbeiführt, ein Teil 17» das eine Beschleunigung bewirkt und schließlich ein Teil in Gestalt einer Zahnhöhlung 18, das die Wiederkehr der homofcinetischen Mitnahme begleitet» Im folgenden wird unter homokinetisch eine Verbindung zwischen zwei Wellen verstanden, wobei weder eine Beschleunigung noch eine Verzögerung der Drehgeschwindigkeiten auftreten soll. Jede der drei Rollen 8, 8' und 8_" arbeitet in ähnlicher Weise einmal im Verlauf des gleichen Programms mit der Drehfläche 3' zusammen? die ganz ähnlich ein Teil 14 für homokinetische Mitnahme aufweist, ein Teil, das eine Verzögerung bewirkt, ein Teil 16¹, das zur Achse 2 des Mitnehmers konzentrisch angeordnet ist, wobei dessen Radius kleiner ist als der des entsprechenden Teils 16 der Drehfläche 3'* wodurch ein Halt des Folgeelemente 6 in den Positionen 1, 9 und 17 bewirkt wird, und ein Teil, der eine Beschleunigung herbeiführt sowie schließlich ein Teil in Gestalt einer Zahnhöhlung 18*, durch den die homokinetische Bewegung wieder aufgenommen wird.

Jede der drei Rollen 9, 9¹, 9" wirkt im Verlauf des Programms einmal mit der Drehfläche 4 zusammen, die der Drehfläche 3 konjugiert bzw. zugeordnet ist. Diese Drehfläche 4 weist folgende Elemente auf: ein Teil in Form einer Zahnhöhlung 19» aaa der die homokinetische Mitnahme sichert, ein Teil» der eine Verzögerung bewirkt, ein zur Achse 2 konzentrischer Teil 20,

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ein Teil, der eine Beschleunigung bewirkt, und ein Teil 21 für die homokinetische Mitnahme. Jede der drei Bollen 9» 9¹» 9" arbeitet in gleicher Weise einmal mit der Drehfläche 4¹ zusammen, die zur Drehfläche 3^f konjugiert ist. Diese Drehfläche 4¹ ist dabei in ähnlicher Weise zusammengesetzt. Sie enthält ein Teil 19* zur homokinetischen Mitnahme, ein Teil, der eine Verztigerung bewirkt, ein zur Achse 2 konzentrisches Teil 20' mit einem größeren Radius als der entsprechende Teil 20 der Drehfläche 4» ein Teil der eine Beschleunigung bewirkt, und * ein Teil zur homokinteischen Mitnahme 21».

Die Getriebezähne sind derart auf dem Mitnehmer 1 und dem Folgeelement 6 angeordnet, daß der Anfang und das Ende jeder Preiode homokinetischer Mitnahme gleichzeitig durch die Getriebezähne 13 und 5 sowie durch zwei Hollen 8 und 9 gesichert wird, die mit den Teilen für die homokinetische Mitnahme der korrespondierenden Drehflächen 3 und 4 zusammen-, arbeiten. Aus diesem Beispiel ;sieht man, daß zwei benachbarte Positionen 1 und 2, 8 und 9 sowie 16 und 17 von den beiden Rollen 8, 9, 8» und 9' sowie 8" und 9" bestimmt werden.

In Pig. 1 ist die Situation dargestellt, in der der Mitnehmer 1 durch die Position 23 geht. Das Folgeelement 6 hat seine Verzögerung beendet und hält in der Position 0.

In Fig..2 befindet sich der Mitnehmer 1 in der Position 14 und das Folgeelement 6 hält in Position 1.

In Fig. 4 ist in carthesischen Koordinaten ein vorgegebenes Programm wiedergegeben. Dies stellt ein Beispiel dar, bei dem die eingenommenen Positionen nicht mit denen nach Fig. 1 oder übereinstimmen müssen. Dabei ist die Drehbewegung eines Folgeelements durch die Drehung eines Mitnehmers 1 gemessen worden, deren Positionen in der Abszisse angegeben sind. Die Positionen des Folgeelemente sind in der Ordinate angegeben«,

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In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem ein Folgeelement 6 auf einer Welle 7 gelagert ist. Dieses Folgeelement wird von zwei Mitnehmern 22 und 23 gesteuert, die ihrerseits auf Wellen 24- und 25 angeordnet sind. Die Mitnehmer 22, 23 greifen mit ihren Zahnradebenen 26, 2? in die Verzahnung 28 des Triebrads 29 ein, das auf einer Welle 30 montiert ist.

Aus Fig. 6, die die Anordnung nach Fig. 5 in einer Seitenansicht zeigt, ist ersichtlich, daß die vier Rollen 31, 32, 33 und 34, die zwischen zwei Flanschen 35 und 36 montiert sind, die ihrerseits mit dem Folgeelement 6 verbunden'sind, in der gleichen Ebene angeordnet sind.

Das Folgeelement 6 trägt ebenfalls vier Zahnsektoren 37, 38, 39, 40 für eine howoirinetische Mitnahme. Diese arbeiten alternativ mit den Zahnradebenen 26, 27 der zwei Mitnehmer 22, 23 zusammen. Jede Rolle 31, 32, 33, 34 wirkt alternativ mit der stetigen Drehfläche 41 des Mitnehmers 23 zusammen, danach mit der stetigen Drehfläche 42 des Mitnehmers 22_c Der Mitnehmer wirkt zuerst als Rolle 8, anschließend als Rolle 9, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Die Rolle, die mit dem Mitnehmer 23 zusammenarbeitet, begrenzt die Mitnahme und die Bewegung des Folgeelements 6 im Drehsinn, bis die Rolle, die mit dem Mitnehmer 22 zusammenarbeitet, die Mitnahme und Positionierung des Folgeelements 6 bestimmt, und zwar im Gegensinn der Drehbewegung. Dabei wiest jeder Mitnehmer 22 oder 23 lediglich eine stetige Drehfläclie 42 oder 41 auf. Es ist offenbar, daß jede andere Kombination von Drehflächen und Rollen möglich ist_o

In Fig. 7 ist ein weiteres Beispiel dargestellt, bei dem ein Folgeelement 43 auf einer Welle 44 montiert ist. Ein Mitnehmer 45 ist an einer·Welle 4-6 befestigte

Y/ie auch aus Fig. 9 ersichtlich, weist das Folgeelement 43 fünf Flansche 47, 48, 49, 50 und 51 auf, zwischen denen vier Rollen

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^BAO ORIGINAL

52, 53, 54 und 55 angeordnet sind, und zwar in vier verschiedenen Ebenen. !Diese können mit vier Drehflächen 56, 57, 58 und 59 zusammenarbeiten, die vom Mitnehmer 45 getragen werden. Die Drehflächen bilden so zwei Paare konjugierter Flächen, wobei jedew dieser Paare nur mit einem der beiden Rollenpaare zusammenarbeiten kann« Außer den Rollen 52 bis 55 trägt das Folgeelement 43 in einer fünften Ebene einen Zahnradsektor 60 . und in einer sechsten Ebene einen Zahnradsektor 61 "„ Diese Zahnradsektoren können mit den Zahnradsektoren 62 und 63 zusammenarbeiten, die ihrerseits vom Mitnehmer 45 getragen werden_o

Die Achsen der vier Rollen, die von den Planschen 47 bis 51 getragen werden, sind in vorteilhafter Weise auf dem Teilumfang des kleinsten der beiden Zahnradsektoren 60, 61 angeordnet - bei dem dargestellten Beispiel der Zahnradsektor 60 und zwar derart, daß der Umfang jeder Rolle eine gedachte Kurve berührt, die eine Planke eines homokinetischen G-etriebe— zahns des kleinen Zahnradsektors 60 berührt.

Der Mitnehmer 45 ist in den ΡθθϊΦϊθϊιθη-? Pig. 7 und 8 in der Position 9 dargestellt, während das Folgeelement 43 in Fig. 7 die Position 12 und in Fig. 8 die Position 27 einnimmt„

Ein Diagramm, welches die Folge der Positionen der beüen Elemente zei&t, ist in Fig. 10 angegeben. Als Ordinate sind hier die Positionen des Folgeelements 43 angegeben, während die Abszisse die Positionen des Mitnehmers 45 zeigt. Dieses Diagramm zeigt das Mitnahmeprogramm sowie die Positionierung des Folgeelements 43. "

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, setzt sich das zyklische Mitnahme-" programm, das aus einer Umdrehung des Folgeelements 43 und aus zwei Umdrehungen des Mitnehmers 45 besteht, folgendermaßen zusammen:

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BAD ORIGINAL

Eine erste, nicht homokinetische Fuhktion, die dem Intervall entspricht, das von dem Folgeelement 43 zwischen seiner Position 10 und seiner Position 13 durchlaufen wird, und das eine Verlangsamung zwischen 10 und 12 einschließt, einen stabilisierten Halt in Position 12 und eine Beschleunigung von 12 nach 13» und zwar mittels der Zusammenarbeit der beiden Rollen 52 und 53 mit den beiden konjugierten Drehflächen 56 und 57;

eine Mitnahme von Position 13 zur Position 27 im Verhältnis 32 : 24 durch Eingriff der homokinetischen Zähne 61 des Folgeelements 43 mit der Verzahnung 63 des Mitnehmers 45}

eine zweite, nicht homokinetische Funktion, die dem Intervall entspricht, das von dem Folgeelement 43 zwischen seiner Position 27 und seiner Position 21 durchlaufen wird. Dies umfaßt eine Verlangsamung von 27 nach 28, eine nicht homokinetische Mitnahme durch Rollen von 28 nach 29» eine Beschleunigung von Position 29 zur Position 31 mittels der beiden Rollen 54 und 55, die mit den beiden konjugierten Drehflächen 58 und 59 zusammenarbeiten;

eine Mitnahme von Position 31 über Position 0 zur Position 10 im Verhältnis 16 : 24 » und zwar über die homokinetischen Zahnradsektoren 60 des Folgeelements 43» die mit dem Zahnradsektor 62 des Mitnehmers 45 zusammenwirken.

In Fig. 11 und 12 ist eine· besonders einfache und vorteilhafte Montage der Rollen 64, 64% 65 und 65' auf einem Folgeelement 66 dargestellt, das von einem Mitnehmer 67 mitgenommen wird. Dabei sind die Rollen zwischen drei mit dem Folgeelement 66 verbundenen Flächen 68, 69 und 70 angeordnet. Sie weisen jede zwei homokinetische Zahnsektoren auf, die mit drei Flächen 71, 72 und 73 des Mitnehmers 67 in Eingriff geraten, von denen ihrerseits jede einen homokinetischen Zahnsektor besitzt.

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Die einander diametral angeordneten Rollen 65 und 65^! sind zwischen den Flächen 68 und 69 des Folgeelements 66 vorgesehen, während die Rollen 64 und 64' zwischen den Flächen 69 und 70 dieses Elements angeordnet sind. Die Rollen 64 und 64' können abwechselnd mit einer Drehfläche 74 zusammenarbeiten, die auf deminElement 67 zwischen den Flächen 72 und 73 ausgebildet isto Ebenso können die Rollen 65, 65' mit der Drehfläche 75 zusammenarbeiten, die auf dem Element 67 zwischen den Flächen 71 und 72 ausgebildet ist.

Die Rollen 65 und 65' werden vom ersten Zahn eines jeden dieser Sektoren des homokinetischen Getriebes der Flächen 68, 69 des Folgeelements 66 getragen, während die Rollen 64,· 64* vom letzten Zahn eines jeden der homokinetischen Getriebesektoren der Flächen 69 und 70 gestützt werden« Der erste und letzte Zahn eines jeden dieser Sektoren besteht in vorteilhafter Weise aus großen Zähnen, die mit den Flächen 71, 72, 73 des Mitnehme.rs 67 zusammenarbeiten

In Fig. 13 ist ein anderes Montagebeispiel dargestellt, das die Befestigung der Rollen an aus Kunststoff hergestellten Stücken, beispielsweise an Spritzgußstücken, gestattet. Dabei weist ein Zahn 76 einen Schlitz 77 auf, der derart angeordnet ist, daß die Resultierende der Kräfte beim Zusammenarbeiten einer Rolle 78 mit einer nicht dargestellten Drehfläche die Rolle in die abgerundete Ausnehmung 80 des Schlitzes drückt. Dabei können Rolle 78 und ihre Achse 79 einstückig hergestellt sein.

Da die Mitnehmer und die Folgf/elemente auch große Drehmomente übertragen sollen, kann jede /Aolle in einem Kugellager oder Nadellager gelagert sein. Si© kann auch direkt aus einem terartigen Lager bestehen, das von einer Achse getragen wird, die mit den Teilen des Folgeelements verbunden ist, die die Flansche bzw. Flächen bilden.

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Claims

28. März 1969 1916 4 3 9 Societe Lamy d'Etudes Gu/RK Ag de Recherche a "BvLEH¹H

Patentansprüche

1. ' Vorrichtung zum Mitnehmen und-,.genauen und spielfreien Positionieren eines Drehorgans, wobei.das Drehorgan durch wenigstens einen Mitnehmer nach einem periodischen Programm mitgenommen wird, das in wenigstens einer Umdrehung des oder der Mitnehmer und/oder eines Folgeelements gegeben werden kann, und wobei sich die Vorrichtung in zwei Richtungen drehen 1-ann und das Mitnelimerprogramm aufeinander folgend und alternativ homokinetisch und nicht homokinetisch ausgebildet ist und die Drehung des Folgeelements verglichen mit der Drehung des Mitnehmers eine vorgegebene Funktion des Programms ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Folgeelement (6, 43, 66) vorgesehen ist, das einerseits wenigstens eine erste, sich frei drehende Rolle auf v/eist· , die das Mitnehmen und Positionieren des Folgeelements in einem Drehsinn begrenzt und andererseits wenigstens eine zweite, sich frei drehende Rolle vorgesehen ist, die das Mitnehmen und Positionieren des Folgeelements im entgegengesetzten Drehsinn bestimmt und daß schließlich Getriebezähne vorgesehen sind, die eine homokinetische Mitnahme bewirken, wobei beide Rollen bezüglich der Getriebezähne derart angeordnet sind, daß-^edes Ende und jeder Anfang der homokinetischen Mitnahme gleichzeitig von den beiden Rollen und von den Getriebezähnen für die homokinetische Mitnahme bewirkt wird, wodurch eine ruckfreie, gesteuerte, stetige, sehr präzise Mitnahme und Positionierung ohne Gleiten oder Spiel erzielt wird, daß die erste Rolle während der gesamten Dauer des Positionierens und der nicht homokinetischen Mitnahme durch beide Rollen hinter ei*-·, ner linie bleibt, die die Mittelpunkte des Folgeelemtnts' und des Mitnehmers (1, 22, 23, 45, 67) verbindet, während die zweite Rolle sich vor dieser Linie befindet, daß wenigstens ein Mitnehmer vorgesehen ist, der einerseits wenigstens eine stetige Drehfläche aufweist, die mit einer

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ersten Rolle des Folgeelements zusammenwirkt, und die in Drehrichtung stetig die Mitnahme und Positionierung des FolgeeLements bestimmt, wobei die Drehfläche aufeinander folgend einen gekrümmten Teil für die homokinetische Mitnahme, einen gebogenen Teil, der einer vorbestimmten Funktion des Programms entspricht, und einen gekrümmten Teil in Gestalt eines zahnförmigen Hohlraums aufweist, der der Wiederaufnahme der homokinetischen Mitnahme entspricht, und der andererseits zum Zusammenwirken mit einer zweiten Eplle des Folgeelements wenigstens eine stetige Drehfläche aufweist, die im entgegengesetzten Drehsinn eine stetige Mitnahme und Positionierung des Folgeelements bewirkt, wobei die Drehfläche aufeinander folgend einen gekrümmten Teil, der für homokinetische Mitnahme einen zahnförmigen Hohlraum bildet, einen gekrümmten Teil, der einer vorbestimmten Funktion des Programms entspricht, und einen gekrümmten Teil, der der Wiederaufnahme der homokinetischen Mitnahme entspricht, aufweist, und daß zum Zusammenwirken mit den Getriebezähnen des Folgeelements weitere Getriebezähne vorgesehen sind, die derart auf dem oder den Mitnehmern angeordnet sind, daß Anfang und Ende jeder homokinetischen Mitnahme gleichzeitig durch die Getriebezähne und die beiden Hollen bewirkt wird, die mit den gebogenen Teilen für homokinetische Mitnahme der beiden zugeordneten Drehflächen zusammenwirken«,

2ο Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine erste Holle vorgesehen ist, die vom Folgeelement getragen wird, und die nacheinander im Verlauf desselben Programms mit wenigstens zwei stetigen Drehflächen zusammenarbeitet, die an wenigstens zwei verschiedenen Sektoren eines Mitnehmers vorgesehen sind, und die im Drehsinn die Mitnahme und Positionierung des Folgeelements bestimmen und wenigstens zwei nicht homokinetische Funktionen des Programms verwirklichen, daß ferner wenigstens eine

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zweite Rolle vorgesehen ist, die ebenfalls vom Folgeelement getragen wird, und die nacheinander mit wenigstens zwei stetigen Drehflächen, von denen jede der entsprechenden Drehfläche zugeordnet ist und die im Gegensinn die Mitnahme und Positionierung des Folgeelements bestimmen,.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Folgeelement auf einer Welle gelagert ist und wenigstens zwei Mitnehmer auf zwei weiteren Y/ellen gelagert sind, daß das Folgeelement wenigstens zwei Rollen trägt, die gleichzeitig, mit zwei Mitnehmern, die auf verschiedenen Wellen gelagert sind, zusammen-arbeiten, wobeijeder Mitnehmer wenigstens eine stetige Drehfläche aufweist und jede Rolle nacheinander während des Abrollens des Programms mit allen steitgen Drehflächen zusammenwirkt,, die von den verschiedenen Mitnehmern getragen werden, wobei die Rollen nacheinander als eine erste Rolle wirken, die im Drehsinn die Mitnahme und die Positionierung des Folgeelements begrenzt, worauf sie als eine zweite Rolle wirken, die im Gegensinn die Positionierung und Mitnahme des Mitnehmers bestimmt.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine erste Rolle des Folgeelements im Drehsinn die Position des Folgeelements bestimmt und mit wenigstens zwei Drehflächen, die von dem oder den Mitnehmern getragen werden, zusammenarbeitet, wobei die Drehflächen jeweils einen zylindrisch gebogenen Teil mit verschiedenem Radius und gleichem Mittelpunkt aufweisen, daß die Drehachse des Mitnehmers und wenigstens eine zweite Rolle des Folgeele* ments im Gegendrehsinn die Position des Folgeelements bestimmt und mit wenigstens zwei stetigen Drehflächen zusammenwirkt, die von dem oder den Mitnehmern getragen werden, wobei die Drehflächen jeweils einen zylindrisch gebogenen Teil mit verschiedenem Radius und gleichem Mittelpunkt wie

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die Drehachse des Mitnehmers aufweisen, wobei jede dieser Drehflächen der ersten, entsprechenden Drehfläche zugeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Folgeelement wenigstens zwei Paare erster und zweiter Rollen trägt, die mit wenigstens einer von zwei Paaren zugeordneter Drehflächen zusammenwirken, welche von dem oder den Mitnehmern getragen werden, wobei jedes Rollenpaar auf einem verschiedenen Sektor des Folgeelements angeordent ist, und wobei die einander zugehörigen Rollen jeweils in verschiedenen Ebenen angeordnet sind, die zur Rotationsachse des Folgeelements sowie des oder der Mitnehmer senkrecht stehen, wobei sie gleichzeitig beide Paare zugeordneter Drehflächen aufweisen und mit dem einen oder anderen Paar Rollen des Folegelements zusammenarbeiten, und daß die Auswahl sowie die Funktionswahl des Mitnehmens und des Positionierens von dem Rollenpaar bestimmt wird, das vom Folgeelement getragen wird»

Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen des Folgeelements und des Mitnehmers zusammenfallen, wobei die erste undmzweite Rolle, die vom Folgeelement getragen wird, kegelstumpfartig zuläuft und die entsprechenden Drehflächendes Mitnehmers derart züge-¹ ordnet sind, daß sie mit den kegelstumpfförmigen Rollen zusammenarbeiten, und daß die Verzahnung für die homokinetische Mitnahme durch konische Getrieberäder erzielt wird.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede erste Rolle des Folgeelements auf dem ersten Zah¹¹ jedes fiomokinetisehen Mitnahmeaektors und jede zweite Rolle auf dem letzten Zahn dieses Sektors angeordnet ist, wobei der Durchmesser der Rolle und ihre Position bezüglich des Teildurchmessers der Verzahnung für die homokinetische Mitnahme

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derart ausgewählt ist, daß der Umfang der Rolle eine gedachte konkave Kurve berührt, die die Flanke eines Getriebezahns desselben Teildurchmessers darstellt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwirklichung der nicht homokinetischen FunktioB?' die der homokinetischen Mitnahme mit unterschiedlichem Verhältnis vorausgehen oder ihr folgen, der Durchmesser der beiden Rollen und des Folgeelements sowie ihre Position derart ausgewählt sind, daß der Umfang dieser Rollen eine gedachte konkave Kurve berührt, die die Flanke eines Getriebezahns repräsentiert, deren Teildurchmesser derjenige des kleinsten der beiden Zahnsektoren ist.

9p Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das Folgeelement aus Kunststoff, beispielsweise Spritzguß, besteht^¹ wobei die Rollen des Folgeelements in einem Getriebezahn mit einer elastischen Öffnung, die das axiale Spiel begrenzt, gelagert sind, wobei die Öffnung derart angeordnet ist, daß während des gesamten Betriebs beim Zusammenwirken mit einer Drehfläche die Resultierende der auf die Rolle einwirkenden Kräfte in eine abgerundete Ausnehmung dieser Öffnung weisto

Der Patentanwalt:

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