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Intermittierender Drehmechanismus Die Erfindung betrifft einen intermittierenden
Hochgeschwindigkeitsdrehmechanismus.
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Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Mechanismus, der aus
einem Satz von parallelen Wellen besteht, auf denen jeweils zwei Paare von Zahnrädern
sitzen. Dabei sind das eine Paar oder beide Paare von Zahnrädern Nockenzahnräder.
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Die angetriebene Welle ist mittels Lager verdrehbar angeordnet. An
der treibenden Welle sind zwei treibende Zahnräder an Stellen befestigt, die den
damit kämmenden Zahnrädern entsprechen, welche einen gleichen Abstand von Mitte
zu Mitte haben. Zusätzlich ist ein Epizykloidenzahnradzug bzw. eine Planetenzahnradanordnung
vorgesehen. Ein Satz von Zahnrädern sind Planetenräder des Epizykloidengetriebes.
Er wird von einem angetriebenen Zahnrad angetrieben, welches mit einem treibenden
Zahnrad kämmt. Ein Ringzahnrad des Epizykloidenräderwerkes wird mittels eines weiteren
angetriebenen Zahnrads angetrieben, welches mit dem anderen treibenden Zahnrad kämmt,
so daß das Planetenzahnrad und
das Ringzahnrad um ein Sonnenzahnrad
umlaufen, das auf der angetriebenen Welle sitzt. Infolge der Änderung der Umlaufradien
eines Paares von Nockenzahnrädern ergibt sich eine Differenz in der Drehzahl zwischen
dem Ringzahnrad und dem Planetenzahnrädern. Auf diese Weise wird eine intermittierende
Drehbewegung mit einem periodischen Stillstehen und Bewegen der angetriebenen Welle
erreicht.
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Bei den bekannten intermittierenden Drehmechanismen wird die Bewegung
mit einer vorher festgelegten Länge durch ein wiederholtes periodisches Stillstehen
und Bewegen mittels der Bewegungskraft einer treibenden Welle erzeugt, die sich
mit einer konstanten Drehzahl dreht. Es gibt viele Arten solcher Mechanismen für
umfassende Verwendungszwecke Gewöhnlich werden Anordnungen von intermittierenden
Zahnrädern oder von Sperrvorrichtungseinspeisungsmechanismen verwendet. Uberdies
benutzt man Sperreinrichtungen in Form von Stahlkugeln oder -rollen oder Schraubenfedersperreinrichtungen
und/oder Reibungsarretierungen. Die Hauptsache bei einem intermittierenden Drehmechanismus,
der eine Zahnradanordnung mit unterbrochenen Zähnen oder einen Sperreinrichtungsbedienungsmechanismus
verwendet, besteht darin, daß nach der intermittierenden Bewegung und während der
stationären Periode das angetriebene Zahnrad nicht die kleinste Drehung ausführen
kann, so daß eine Vorrichtung zum Begrenzen der Bewegung erforderlich ist. Wenn
eine derartige Vorrichtung nicht vorhanden ist, bringt das Kämmen der Zahnräder
mit unterbrochenen Zähnen die Zahnräder in der Normallage beim Beginn der intermittierenden
Bewegung dazu, sich in fehlerhafter Weise so zu verschieben, daß eine zufriedenstellende
Übertragung nicht erreicht werden kann. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird eine
konvexe Oberfläche an einem Abschnitt des treibenden Körpers der vorstehend genannten
Zahnradanordnung vorgesehen. Zusätzlich sorgt man für eine konkave Oberfläche an
dem angetriebenen, der konvexen Oberfläche entsprechenden und gegenüberliegenden
Körper.
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Während des Leerlauf wird der antreibende Körper dazu gebracht, daß
die konkave Oberfläche fest gegen seine konvexe Oberfläche gedrückt und eine Gleitbewegung
auf der anderen Seite bewirkt wird, um so Fehler zwischen den kämmenden Zahnrädern
der entsprechenden konvexen und konkaven Formabschnitte beim Beginn der Übertragung
zu verhindern. Bei einer Klinken- bzw. Sperradanordnung ist im allgemeinen eine
Sperre vorgesehen, um eine Rtekwärtsdrehung zu verhindern, wobei die Sperre auch
als Einrichtung zum Einstellen irgendwelcher anomaler Drehungen dient.
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Diese Art einer intermittierenden Bewegungsvorrichtung führt im allgemeinen
zu einer plötzlichen und scharfen Stoßwirkung während des Starts und des Anhaltens.
Es ist deshalb unmöglich, eine genaue intermittierende Bewegung zu erzielen.
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Die Anordnung kann deshalb im Hochgeschwindigkeitsbetrieb für einen
angetriebenen Körper nicht verwendet werden, der eine große Übertragungskraft erfordert.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin,
die vorstehenden Nachteile zu beseitigen.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, einen intermittierenden Drehmechanismus
zu schaffen, bei welchem mehrere Drehkörper schwenkbar mittels Lager verbunden sind.
Dabei besteht der umlaufende Radzug von Planetenräder, die mittels eines Paares
von Nockenrädern montiert sind, vollständig aus Transmissionszahnrädern ohne daß
irgendwelche Verschleißteile vorliegen und lokale Reibungen auftreten. Dadurch wird
die plötzliche und scharfe Stoßwirkung währendte Anlaufens und Antaltensbei einer
gesamten intermittierenden Bewegungvollständig beseitigt. Diese Bewegung wird beim
Überführen schwerer Gegenstände und für große Bewegungskräfte bei hoher Geschwindigkeit
und mit entsprechender Empfindlichkeit benutzt, ohne daß dabei in der Praxis irgendwelche
Geräusche auftreten.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein intermittierender Hochgeschwindigkeitsdrehmechanismus
mit zwei Paaren von kämmenden treibenden Zahnrädern und angetriebenen Zahnrädern,
die jeweils auf einer treibenden und einer angetriebenen Welle mit gleichem Abstand
von Mitte zu Mitte in richtiger Lage angeordnet sind. Die treibenden Zahnräder sind
auf der treibenden Welle festgelegt. Die angetriebenen Zahnräder, die einen Epizykloidenzahnradzug
bzw. ein Planetengetriebe einschließen, sind schwenkbar auf der angetriebenen Welle
mittels Lager angebracht. Darüber hinaus ist ein Paar oder sind beide Paare der
vorstehend genannten kämmenden treibenden und angetriebenen Zahnräder nockenförmig
ausgebildet, so daß sie eine glatte, genaue und intermittierende Drehbewegung bei
einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb übertragen.
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Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt perspektivisch teilweise geschnitten eine Ausführungsform
eines intermittierenden bzw. absatzweise wirkenden Drehmechanismus.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ein Paar von Nockenzahnrädern der Anordnung.
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Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines intermittierenden
Drehmechanismus.
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Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine dritte Ausführungsform eines intermittierenden
Drehmechanismus.
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Der in Fig. 1 gezeigte Aufbau der ersten Ausführungsforin des Mechanismus
weist hauptsächlich eine treibende Welle lo und eine angetriebene Welle 20 auf,
die parallel zueinander angeordnet sind. Ein Paar von treibenden Zahnrädern 11,
12
und ein Paar von angetriebenen Nocken- oder Stirnrädern 21, 22
sind auf der treibenden Welle 10 bzw. der angetriebenen Welle 20 mit gleichem Abstand
von Mitte zu Mitte angeordnet. Die treibenden Nockenzahnräder 11, 12 kämmen mit
den angetriebenen Nockenzahnrädern 21, 22 so, daß die angetriebenen Nockenzahnräder
21, 22 zum Laufen gebracht werden. An beiden Enden lol, 102, 201, 202 können die
treibenden Welle 10 bzw. der angetriebenen Welle 20 drehbar in der Gehäusewand gelagert
werden, was nicht gezeigt ist.
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Ein angetriebenes Nockenzahnrad 21 des eines Paares von angetriebenen
Zahnrädern ist mit einer Seite eines Drehrades 24 verbunden, dessen andere Seite
schwenkbar mit der angetriebenen Welle 20 über ein Lager 23 verbunden ist und wenigstens
zwei langgestreckte Wellen 241 für eine Schwenkverbindung mit einem Satz von Planetenrädern
26 mittels eines Lagers 25 aufweist. Das andere angetriebene Zahnrad ist auf der
Außenseite eines Ringzahnrades 28 durch'Bolzen90 festgelegt, wovon nur einer gezeigt
ist. Das Ringzahnrad 28 kämmt mit den Planetenrädern 26. Die angetriebene Welle
20 hat ein abgabeseitiges Zahnrad 29 für die Wirkungsübertragung und ein Sonnenrad
203, welches mit den Planetenrädern 26 so kämmt, daß es durch die anderen Nockenzahnräder
27 des einen Paares von angetriebenen Zahnrädern über das Ringzahnrad 28 und die
Planetenzahnräder 26 betätigt wird.
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Wenn bei dem Aufbau der ersten Ausführungsform, wie er in den Figuren
1 und 4 gezeigt ist, die treibende Welle 1o von nicht gezeigten Transmissionseinrichtungen
in Drehung versetzt wird, werden jeweils beide Räder des einen Paares von treibenden
Nockenzahnrädern 11, 12 gedreht. Der Satz von Planetenzahnrädern 26 und das Ringzahnrad
22 laufen dann in entgegengesetzter Richtung um das Sonnenzahnrad 2o3 über ein angetriebenes
Nockenzahnrad 21, die Drehwelle 24 mit der langgestreckten Welle 241 bzw. das andere
angetriebene Nockenzahnrad 22 um. Dadurch, daß die treibenden Nockenzahnräder 11,
12 und die angetriebenen Nockenzahnräder 21, 22 nockenförmig
ausgebildet
sind, ist die Umlaufgeschwindigkeit der Planetenzahnräder 26 mit dem Ring 28 die
gleiche in der Laufstellung der Durchmesser 111, 211, in der das eine Paar von Nockenzahnrädern
11, 21 kämmt, und in der anderen Laufstellung der Durchmesser 121, 221, in welcher
das andere Paar von Zahnrädern 12, 22 kämmt bzw. die von dem anderen Paar von Zahnrädern
12, 22 eingerückt werden. Bei den Laufstellungen an den Durchmessern 112, 212 und
122, 222 des eines Paares von Nockenzahnrädern 11, 21 und des anderen Paares von
Nockenzahnrädern 12, 22 wird die entgegengesetzte
zwischen den Planetenrädern 26 und dem Ringzahnrad 28 geändert. Dadurch wird das
Sonnenzahnrad 203 um eine Teilung infolge der Differenzgeschwindigkeit gedreht,
bis in den Laufstellungen bei den Durchmessern 111, 211 und 121, 221 das Paar von
Zahnrädner 11, 21 und das andere Paar von Zahnrädern 12, 22 kämmen. Deshalb wird
eine intermittierende Drehbewegung mit einem periodischen Stillstehen und Bewegen
der angetriebenen Welle 20 und des Abgabezahnrads 29 erreicht.
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Bei der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsform ist die angetriebene
Welle in zwei Teile 50 und 40 unterteilt, die jedoch zusammen in einer horizontalen
Stellung angeordnet sind. Die erste angetriebene Welle 50 entspricht der angetriebenen
Welle 20 der ersten Ausführungsform. Auf der ersten angetriebenen Welle 50 ist durch
Lager 54 ein Nockenzahnrad 52 schwenkbar bzw. drehbar befestigt, das wenigstens
zwei langgestreckte Wellen 521 für die schwenkbare Befestigung an einem Stufenzahnrad
53 und an einem Sonnenzahnrad 501 hat. Die zweite angetriebene Welle 40 ist schwenkbar
bzw. drehbar durch Lager 403 und 403 festgelegt und hat ein Stirnrad 401, welches
die erste angetriebene Welle 50 durch Lager 502 aufnimmt und mit Ritzelabschnitten
531 des Stufenzahnrades 53 kämmt. Der Abschnitt 532 des Stufenzahnrades 53 mit größerem
Durchmesser kämmt mit dem Sonnenzahnrad 501.
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Der Aufbau und die Wirkung der anderen Elemente dieser Ausführungsform,
beispielsweise die treibende Welle 30, die treibenden Nockenzahnräder 31, 32 mit
Stirnwänden 301, 302 und die angetriebenen Nockenzahnräder 41, 52 usw. entsprechen
der der ersten Ausführungsform, so daß nicht näher darauf eingegangen zu werden
braucht. Die erste angetriebene Welle 50 wird um eine Teilung bei der Laufstellung
der Durchmesser 312, 412 und 322, 522 gedreht, bei welchen ein Paar von Nockenzahnrädern
31, 41 und ein weiteres Paar von Zahnrädern 32, 52 kämmen, bis sich die Laufstellung
zu den Durchmessern 311, 411 und 321, 521 verändert, in welcher das Paar von Nockenzahnrädern
31, 41 und das andere Paar von Nockenzahnrädern 32, 52 kämmen.
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Bei der in Fig. 3 gezeigten dritten Ausführungsform entspricht der
Hauptaufbau dem der ersten und zweiten Ausführungsform. Ein Konstruktionsunterschied
besteht darin, daß die treibende Welle 60 an den Gehäusewänden 611, 621 durch Lager
601 und 602 schwenkbar bzw. drehbar festgelegt ist und zwei Nockenzahnräder4 61,
62 trägt, die mit zwei Nockenzahnrädern 71, 82 kämmen. Die angetriebene Welle ist
ebenfalls in zwei Abschnitte 70 und 80 unterteilt. An der ersten angetriebenen Welle
70 ist über Lager 72 ein erstes Kegelrad 73 schwenkbar bzw. drehbar festgelegt.
Das Kegelrad 73 ist an dem Nockenzahnrad 71 durch Bolzen 711 befestigt. An der zweiten
angetriebenen Welle 80 ist über Lager 83 ein drehendes Rad 84 schwenkbar bzw. verdrehbar
festgelegt und mittels Bolzen 821 mit dem anderen Nockenzahnrad 82 verbunden. Das
drehende Rad hat auch wenigstens zwei langgestreckte Wellen 841 für die schwenkbare
bzw. verdrehbare Befestigung an einem zweiten Kegelrad 86 mittels Lager 85. Eine
Seite des zweiten Kegelrades 86 kämmt mit dem Kegelabschnitt 801 der zweiten angetriebenen
Welle 80. Die andere Seite des zweiten Regelzahnrades kämmt mit dem ersten Kegelzahnrad
73. In der Laufstellung der Durchmesser 622, 822, 612, 712, bei welchen das eine
Paar von Nockenzahnrädern 62, 82 und das andere
Paar von Nockenzahnrädern
61, 71 kämmen, wird die zweite angetriebene Welle 80 um eine vorher festgelegte
Teilung infolge der Differenzgeschwindigkeit zwischen dem ersten und zweiten Kegelzahnrad
73, 86 über die Transmission des einen Paares von Nockenzahnrädern 61, 71, das andere
Paar von Nockenzahnrädern 62, 82 und das drehende Rad 84 gedreht, bis sich die Laufstellung
zu den Durchmessern 612, 712 und 622, 822 verändert, in welcher das Paar von Nockenzahnrädern
61, 71 und das andere Paar von Nockenzahnrädnern 62, 82 kämmen, wobei die zweite
angetriebene Welle 80 dann angehalten ist. Da die treibende Welle 60 kontinuierlich
umläuft, erhält man intermittierende Drehbewegung mit einem periodischen Stillstehen
und Bewegen der angetriebenen Welle 80.