DE2711779C3 - Getriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine oszilierende Bewegung - Google Patents

Description

Bei einem bekannten Getriebe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (CH-PS 5 13 350) ist 4( zwischen zwei Kettenritzeln eine Anixiebs-Endloskette ausgespannt, an der über einen Bolzen eine Verbindungsstange gelenkig angeschlossen ist, die ihrerseits gelenkig mit einem oszillierenden Abtriebsteil verbunden ist, das seinerseits auf einer parallel zur Kette ι ungeordneten Leitstange geführt ist. Dieses Getriebe weist gegenüber andersartigen Gelrieben, bei denen Hin- und Herbewegung durch eine Klemm- bzw. Schaltstange bewirkt wird, die prinzipiellen Vorteile auf, daß ein ständiger Eingriff zwischen Abtriebsteil und ν Kette hergestellt ist, während durch die Verwendung einer Klemm- bzw. Schaltstange ein diskontinuierlicher Eingriff mit der Kette hergestellt wird, was zu Stoßen und letztlich zu Eigenschwingungen (Rattern) im Getriebe führt. Im übrigen bleiben bei Verwendung ν einer Klemm- bzw. Schaltstange die über die Umlenkräder geführten Teile der beiden Kettentrums ungenutzt, und der gesamte Mechanismus ist verhältnismäßig kompliziert und störanfällig, Die genannten Nachteile werden durch das gattiingsgemäße: Getriebe zwar η vermieden, und das gattungsgemäße Getriebe weist gegenüber anderen Getrieben ähnlicher Art auch den Vorteil auf. daß schädliche Wirkungen wie Klemmen, seitliches Ausbicgen der Kette, Rattern bzw. Schlagen, rascher Verschleiß. Bruch von Getriebeteilen und starke ■ l.aufgcräusche weitgehend vermieden sind, es sind It'doch, um dies /u erreichen, allerdings erhebliche Abmessungen /wischen den beiden Anlcnkpunkten der Verbindungsstange notwendig, um die Übertragung von Kippmomenten auf das Abtriebsteil zu mindern, sowie erhebliche Abmessungen zwischen Leitstange und Lenkführung, um die nicht gänzlich ausgeglichenen Kippmomente aufzunehmen. Umgibt man nun das gattungsgemäße Getriebe, wie im Gebrauch üblich, noch zusätzlich mit einem Gehäuse, dann ergibt sich eine Anordnung mit günstigen Betriebseigenschaften, aber recht sperrigen Abmessungen. Versucht man, diese Abmessungen durch Verringern der obengenannten Abstände zu verkleinern, dann geht man aber gerade der genannten günstigen Betriebseigenschaften mindestens teilweise verlustig, da durch die verringerten Abmessungen nicht nur vergrößerte Kippmomente entstehen, die als Biegebelastung in die Lagerbolzen der Verbindungsstange eingeleitet werden, sondern es können die Kippmomente des Abtriebsteils wegen seiner verschlechterten Abstützung nicht mehr ohne weiteres aufgenommen werden. Das Ergebnis ist neben raschem Verschleiß ein Rattern bzw. Vibrieren des Getriebes im Betrieb, so daß es beispielsweise als Vorschubantrieb für Werkzeugmaschinen nur mehr sehr begrenzt verwendbar ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, das eingangs genannte Getriebe derart weiterzubilden, daß es unter geringerem Raumbedarf möglichst schwingungs- und ratterfrei betriebbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalsgruppen a) bis c) gelöst.

Diese Lösung wird dadurch erreicht, daß anstelle eines das Gesamtgetriebe funktionslos umgebenden Gehäuses das Gehäuse zu Stütz- und Führungszwecken herangezogen wird, daß das Abtriebsteil über die Abtriebstange zusätzlich geführt wird, und daß durch die Abstützrolle in der Verbindungsstange für diese eine Auflage geschaffen wird, durch das Jie schädlichen Biegebelastungen der Bolzen in minder schädliche Scherbelastungen umgewandelt werden, so daß die Verwendung einer verhältnismäßig kurzen Verbindungsstange möglich ist. Es entsteht somit ein Getriebe, das in erster Linie wegen der Verkürzung der Verbindungsstange bei gleicher Ratter- und Schwingungsfreiheit wie das bekannte Getriebe wesentlich kürzer als dieses gebaut werden kann, das auch durch die funktioneile Heranziehung des Gehäuses kleinere Außenabmessungen aufweisen kann, und das schließlich durch die zusätzliche Lagerung der Abtriebsstange auch Kippmomente aufnehmen kann, die senkrecht zu den Kippmomenten stehen, die von der Längsführung aufgenommen werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird in der Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. I eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Getriebes,

F i g. 2A eine Teilschnittansicht des Getriebes gemäß Fig.l,

Fig. 2B eine schematische Teilansicht, in Richtung des Pfeils P in F i g. 2A gesehen, und

Fig. 3 ein vereinfachtes Arbeitsdiagramm des Getriebes.

Gemäß F i g. 2A treibt ein Motor I eine Übertragungseinrichtung 2 an, die aus einem mit dem Motor über eine Welle \a verbundenen Abtriebs-Kettenrad 3, einem angetriebenen bzw. Antriebskettenrad 4 und

einer um die Kettenräder herumgelegten, endlosen Kette 5 besteht Eine geradlinige Leitstange 6 ist parallel zu den Kettentrums und den Mittelachsen von Antriebsund Abtriebskettenrad gegenüberliegend angeordnet, und ein in Kugellagern gelagertes Gleitstück bzw. Schieber 7 ist auf die Leitstange 6 aufgesetzt Eine linear hin- und hergehend verschiebbare Ausgangs- bzw. Abtriebsstange 3 ist an ihrem oberen Ende am Gleitstück 7 befestigt, so daß sie von der Leitstange 6 geführt wird.

Eine Anschlagführung 9 umfaßt einen am Gleitstück 7 befestigten und von ihm nach außen ragenden Schaft 10 sowie eine am Ende des Schaftes drehbar gelagerte Rolle 11. Die Anschlagführung 9 zwingt nicht nur das Gleitstück zu einer geradlinigen Bewegung, sondern verhindert auch seine Drehung um die Leitstange 6. Die Rolle Il ist gemäß Fig.2B verschiebbar in einem in einer Seitenplatte 12 des Gehäuses vorgesehenen Schlitz bzw. Langloch 13 geführt. Am unteren Endabschnitt des Gehäuses sind in Lagerböcken \*a neben einer öffnung für den Durchtritt der Ausgangsstange 8 zwei mit Flansch versehene Leitrolien 14 (F i g. 1) gelagert, welche Schwingungen der Ausgangsstange 8 während ihrer Bewegung verhindern und dadurch gleichzeitig ein Vibrationsrattern des Gleitstükkes 7 unterdrücken.

Ein in der Nähe des Oberteils der Ausgangsstange 8 vorgesehener Kupplungsmechanismus 15 aus einer Verbindungsstange 16 und zwei Schwenkzapfen 17 und 18 überträgt die Bewegung der Kette 5 auf die Ausgangsstange 8. Das eine Ende der Verbindungsstange 16 ist mittels des senkrecht zur Kette 5 angeordneten Zapfens 17 drehbar mit der Kette 5 verbunden. Der Zapfen 17 dient dabei gleichzeitig als einer der Verbindungs- oder Gelenkstifte 20 für die Kettenglieder. Das andere Ende 21 der Verbindungsstange 16 ist mit Hilfe des senkrecht zur Ausgangsstange 8 angeordneten Schwenkzapfens 18 drehbar mit der Ausgangsstange 8 verbunden. Der Schwenkzapfen 18 ist mittels eines Sicherungsringes 18a montiert, welcher das Herausrutschen des Schwenkzapfens 18 verhindert. Kette 5 und Ausgangs- bzw. Abtriebsstange 8 sind auf diese Weise durch die Verbindungsstange 16 ständig miteinander gekoppelt. Bei 22 ist fin Element zur Verhinderung plötzlicher Verformungen des Kupplungsmechanismus beim Anlegen oder Abnehmen von Last an der Ausgangsstange 8 dargestellt. Zur Verhinderung einer Verformung, z. B. der Schwenkzapfen 17 und 18, ist die Verbindungsstange 16 mit einer auf einem Schaft 25 gelagerten Rolle 24 versehen, die sich dreht, wenn sie mit der Fläche 23 der Ausgangsstange 8 in Berührung steht, und auf diese Weise eine gleichmäßige, ruckfrjie, bogenförmige Bewegung der Verbindungsstange 16 um den Schwenkzapfen 18 herum bewirkt.

Wenn sich das Antriebskettenrad 3 gemäß F i g. 3 im Betrieb entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, läuft die Kette 5 unter Mitnahme des Abtriebskettenrades 4 in derselben Richtung um. Der Schwenkzapfen 17 bewegt sich dabei in einer gestrichelt eingezeichneten Bahn 26 entsprechend der Form der Kette 5. Die Ausgangsstange 8 wird durch die Verbindungsstange (Pleuel) 16 und den Schwenkzapfen 18 längs der Leitstange 6 nach unten gezogen, während sich der Schwenkzapfen 17 am geradlinigen Kettentrum 27 nach unten bewegt. Wenn der Schwenkzapfen 17 den unteren Bogenbereich 28 seiner Bahn erreicht und um diesen umläuft, dreht sich die Verbindungsstange 16 nach Art eines Kurbelarms

um den Schwenkzapfen 18 herum unter Änderung ihrer Bewegungsrichtung beim Durchgang durch den unteren Totpunkt 310, an welchem die Schwenkzapfen 17 und 18 axial mit der Ausgangsstange 8 fluchten. Letztere wird hierauf nach oben verlagert, während der Schwenkzapfen 17 am anderen geraden Kettentrum 29 entlanglauft Im oberen Bogenbereich 30 erfolgt dieselbe Richtungsumkehr wie im unteren Bogenbereich 28, worauf die Ausgangsstange 8 nach dem Durchlauf des Schwenkzapfen 17 durch den oberen Totpunkt 311 wieder nach unten geführt wird. Auf diese Weise wird die Drehbewegung des Antriebskettenrades 3 und der Kette 5 in eine geradlinige Schwingbewegung der Ausgangs- oder Abtriebsstange 8 umgewandelt

Der Kupplungsmechanismus 15 besitzt somit einen einfachen Aufbau, weil er grundsätzlich nur aus den beiden Schwenkzapfen 17,18 und der Verbindungsstange 16 besteht. Da zudem die Kette 5 und die Ausgangsstange 8 durch den Kupp!;ügsmechanismus ständig, auch während der Richtungs-vechsel der Ausgangsstange 8, miteinander verbunden sind, braucht der Eingriff bzw. die Verbindung mit der Antriebs^ette nicht wiederholt umgekehrt zu werden. Da es außerdem nicht not';,¹ ist, den Kupplungsmechanismus 15 unmittelbar zwischen dem Antriebskettenrad 3 und dem Abtriebskettenrad 4 anzuordnen, kann die Gesamtlänge der geraden Kettentrums in eine geradlinige Hub- oder Schwingbewegung umgewandelt werden, deren Hublänge gleich der Strecke zwischen den Kettenradachsen ist, so daß sich die Gesamtgröße des Mechanismus wesentlich verkleinern läßt.

Wenn auf die durch den Pfeil 32 angedeutete Weise eine Last auf die Ausgangsstange 8 einwirkt, wirkt eine Zugkraft in Richtung einer zwischen den Schwenkzapfen 17 und 18 verlaufenden Linie. Die Querkomponente 34 der Zugkraft 33 wirkt als Moment zum Verdrehen des Schwenkzapfens 18 und des Gleitstückes 7 um die Leitstange 6 herum. Diese Drehung wird jedoch durch die Anschlagführung 9 verhindert, so daß sich Gleitstück 7 und Ausgangsstange 8 ruckfrei und ohne jede Querschwingung weiterbewegen können.

Obgleich die Querkraftkomponente 34 auch auf die Kette 5 einwirkt, wird diese Kraft durch die Einwärtsauslenkung des betreffenden Kettentrums auf die in Fig. 3 dargestellte Weise automatisch ausgeglichen. Unter diesen Bedingungen wirken auf die Kette 5 Zugkräfte 35 und 36 ein, die im Vergleich zur Last 32 ziemlich groß sind. Andererseits sind diese Zugkräfte im Vergleich zu den auf die Ketten einwirkenden normalen oder konstruktiv vorausgesetzten Kräften verhältnismäßig klein, so daß sie vernachlässigt werden können.

Obg.^icii bei der beschriebenen Ausführungsform eine Kugellagerung für das Gleitstück 7 vorgesehen ist, kann dieses statt dessen mit der Leitsvange 6 keilverzahnt sein; in diesem Fall wäre die eine Drehung verhindernde Anschlagführung 9 unnötig.

Weiterhin ist die Leitstange 6 bei der dargestellten Ausführungsform mittig parallel zur Kette 5 und jeweils gleich weit von deren geraden Trums angeordnet. Falls die Last jedoch stets nur auf der einen Sei'.e einwirkt, z. B. auf der mit 27 bezeichneten Seite des Kettentrums, können Leitstange, Gleitstück und Ausgangsstange unmittelbar gegenübe" bzw. hinter diesem Kettentrum angeordnet sein, so daß eine solche Last wirksamer ausgeglichen wird. In diesem Fall ist die auf die Verbindungsstange 16 einwirkende Last nahezu vernachlässigbar, und die Kettenbelastung kann mithin entsprechend erhöht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Getriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine oszillierende Bewegung mit einer um ein treibendes und ein getriebenes Kettenrad gelegten Endloskette und einer parallel neben der Endloskette angeordneten stationären Leitstange, auf der ein oszillierendes Abtriebsteil verschiebbar gelagert ist, wobei eine Verbindungsstange an ihren Enden Ober Bolzen mit der Endloskette und dem Abtriebsteil gekoppelt ist und zur weiteren Abstützung des Abtriebsteils eine parallel zur Leitstange verlaufende Längsführung vorgesehen ist, d a -durch gekennzeichnet, daß

a) die Längsführung als Langloch (13) in einem das Getriebe umgebenden Gehäuse (12) ausgebil det ist, daß

b) das Abtnebsteil als Abtriebstange (8) ausgebildet ist, die zwischen Führungsroüen (14) neben .u einer öffnung im Gehäuse aus diesem herausgeführt ist, und

c) in der Verbindungsstange (16) — zu deren Abstützung auf einer Oberfläche der Abtriebsstange — eine Stützrolle (2<?) drehbar gelagert ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitstange (6) mittig zwischen den beiden Kettentrums der Endloskette (5) und jeweils gleich weit von iiesen entfernt angeordnet isl. jo

3. Getriebe nach Anspruch ' dadurch gekennzeichnet, daß die Leitstange (b) außermittig, d. h. näher am einen Kettentrum der Fidloskette (5) als am anderen, angeordnet ist.

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