DE2415778A1 - Schrittgetriebe - Google Patents
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Description
G. A.O. Gesellschaft für Automation und Organisation mbH, München
Schrittgetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schrittgetriebe, d.h. auf ein Getriebe, das bei gleichbleibender Eingangswinkelgeschwindigkeit
einen sinus ähnlichen Verlauf der Ausgangswinkelgeschwindigkeit erzeugt; dies bedeutet, daß in den negativen Scheitelpunkten der
Sinuskurve die Ausgangswelle kurz zum Stehen kommt.
Derartige Bewegungen werden in der Technik häufig benötigt, wie z.B. zum schnellen Zuführen von flachem Fördergut, wie Karten
oder Papierbögen, an eine Bearbeitungseinrichtung und kurzen
Anhalten zur genauen Positionierung.
Es ist bekannt, daß bei Schrittgetrieben, wie Malteserkreuz oder Schubkurbelgetrieben, sogenannte Gleitführungen verwendet
werden. Da jedoch bei diesen bekannten Schrittgetrieben hohe Beschleunigungen auftreten und außerdem große Massen
beschleunigt werden müssen, sind sie schon bei relativ kleinen Schrittfrequenzen großem Verschleiß ausgesetzt und entsprechend
kurzlebig. ...
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schrittgetriebe zu
schaffen, das bei einfachem Aufbau und großer Lebensdauer eine
hohe Schrittfrequenz ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Schrittgetriebe für hohe Schrittfrequenzen, das bei konstanter Eingangswinkelgeschwindigkeit
einen sinus ähnlichen Verlauf der Ausgangswinkelgeschwindigkeit erzeugt, d.h. daß je Umdrehung der Eingangswelle ein oder mehrere
Halte hervorgerufen werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei
konstanter Eingangs winkelgeschwindigkeit einer Drehbewegung eine Kurbelbewegung überlagert wird, so daß sich die gewünschte sinusähnliche
Ausgangswinkelgeschwindigkeit ergibt.
Um. eine ausgewuchtete Drehbewegung zu erhalten, ist es vorteilhaft,
zwei symmetrische Planetengetriebe vorzusehen, die gleichsinnig auf die Ausgangswelle wirken.
Die Getriebecharakteristik ist durch Änderung des Übersetzungs«
Verhältnisses im Planetengetriebe und durch die Dimensionierung der Koppel- und der Kurbellängen verschiedenen Aufgaben anpaßbar.
Das Übersetzungsverhältnis im Planetengetriebe bestimmt n&mlich
die Anzahl der Überlagerungen der KurbeUaewegungen und damit
der Halte je Upidrehung der Eingangs welle, während das Verhältnis ·
der Kurbelarmlängen die Amplitude der Überlagerungsgeschwindigkeit bestimmt. Mit der Koppellänge ist schließlich die Verzerrung
der Kurve des Ge schwindigkeits verlauf es beeinflußbar. Es ist jedoch zu beachten, daß diese drei Parameter nicht völlig frei wählbar,
sondern wegen der Zwangslaufbedingung nur in einem begrenzten Bereich variabel sind.
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Ist das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes gleich eins, dann ergibt sich ein Hält je Umdrehung der Eingangswelle.Ist ferner·
die maximale Geschwindigkeit der gegenläufigen Kurbelbewegung gleich der Geschwindigkeit der Drehbewegung, dann kommt die Ausgangswelle
gerade zum Stehen, um sofort wieder beschleunigt zu werden. Die Winkelgeschwindigkeit der Ausgangswelle pendelt also
zwischen Null und der doppelten Winkelgeschwindigkeit der Eingangswelle.
Mit dem erfindungs gemäß en Schrittgetriebe kann man hohe Schrittfrequenzen
erzielen, da durch das Prinzip der planetenradgetriebenen Umlaufkurbel eine sinusähnliche Geschwindigkeitsüberlagerung erreicht
wird und dieser stetige Gesehwindigkeitsverlauf nur relativ geringe
Winkelbeschleunigungen bedingt. Niedrige Beschleunigungen ergeben aber kleine Kräfte und damit die Möglichkeit hoher Schrittfrequenzen.
Außerdem kann man dadurch, daß nur Drehlager verwendet werden,
eine billige Fertigung, ruhigen Lauf, geringen Verschleiß und damit hohe Lebensdauer erreichen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Getriebecharakteristik
einfach geändert werden kann, so daß man mit dem erfindungs gemäß en Prinzip ein universelles Schrittgetriebe hat,
das vom Start-Stopp-Betrieb auch mit Pilgerschritt bis zum Reversionsbetrieb verwendbar ist. Schließlich ist auch der kompakte Aufbau
des neuen Getriebes mit den fluchtenden; Eingangs- und Aus gangs wellen
eine. Gewähr für vielseitige Einsatzmöglichkeiten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schrittgetriebe im Schaubild und
Fig. 2 ein Schrittgetriebe mit zwei symmetrischen Planeten-
getrieben im Schnitt.
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Das Schrittgetriebe besteht aus der gleichmäßig angetriebenen Eingangs welle 1 und der eine S tar t«*Stopp-Bewegung ausführenden
Ausgangswelle 2. Der Pfeil 3 soll die gleichmäßige und der unter·*
brochene Pfeil 4 die Start-Stopp-Bewegung andeuten. Die Eingangswelle
1 ist in dem Gehäusedeckel 5 gelagert, während die Äusgangswelle 2 in dem Teil 6 gelagert ist.
In Fig. I ist das Gehäuse 7 geöffnet und etwas auseinander gezogen,
umdaä Planetengetriebe besser erläutern zu können.
Auf der Eingangswelle 1 ist der Steg 8 fest aufgebracht und führt
kämmend das darauf befestigte Planetenrad 10 über die im Steg 8 lagernde Welle 11 um das am Gehäusedeckel 5 befestigte Sonnenrad 9*
Die Welle 1 liefert nun die gleichmäßige Drehbewegung, die von der
Kurbelbewegung des Viergelenkes überlagert wird. Das Viergelenk, bestehend aus der an der Welle 11 befestigten Planetenkurbel 12, der
beidseitig gelagerten Koppel 14 und der an der Ausgangswelle 2 befestigten Ausgangskurbel 13, gibt an die Ausgangswelle 2 die Start-Stopp-Bewegung
ab.
Die Fig. 2 und 3 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zwei symmetrische Planetengetriebe vorgesehen sind,
was einen besser ausgewuchteten Verlauf der Bewegung gewährleistet. Diese Fig. sind bei Beachtung der Fig. 1 in sich verständlich. In Fig.
erkennt man die auf der Ausgangswelle 2 sitzende Doppelkurbel 16,
an deren beiden Enden je eine Koppel 17 bzw. 18 angelenkt ist, die
ihrerseits je mit der Planetenkurbel 19 bzw. 20 gelenkig verbunden
sind. Das in Fig. 2 halb geöffnete Gehäuse 7 läßt das eine Planetenrad
erkennen.
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Claims (5)
1. ] Schrittgetriebe für hohe Schrittfrequenzen, das bei gleichbleibender
Emgangswinkelgeschwindigkeit einen sinusähnlichen Verlauf der
Ausgangswinkelgeschwindigkeit erzeugt, d.h. je Umdrehung der Eingangswelle z.B. einen oder mehrere Halte der Ausgangswelle
ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß einer gleichmäßigen Drehbewegung eine Kurbelbewegung überlagert wird, so daß sich die ge··
wünschte sinusähnliche Ausgangswinkelgeschwindigkeit ergibt.
2r Schrittgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
symmetrische Planetengetriebe vorgesehen sind, die gleichsinnig auf die Ausgangswelle (2) wirken.
3. Schrittgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Eingangs- und Ausgangswelle koaxial angeordnet sind.
4. Schrittgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Planetenkurbel (12), die Ausgangskurbel (13) und die Koppel (14)
lösbar verbunden sind, so daß ein Auswechseln zur Veränderung der Ausgangsfunktion möglich ist.
5. Schrittgetriebenach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Planetenrad (10) und das Sonnenrad (9) sowie der Steg (8) lösbar befestigt sind, so daß ein Auswechseln zur Veränderung
der Ausgangsfunktion möglich ist.
409843/0779
Applications Claiming Priority (1)
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