DE3009418C2

DE3009418C2 - Device for generating a periodically swelling rotational movement of a component

Info

Publication number: DE3009418C2
Application number: DE19803009418
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr.-Ing. 8992 Wasserburg Klar
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1982-01-07
Also published as: DE3009418B1

Description

3030th

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erzeugung einer periodisch schwellenden Drehbewe- ^3S gung eines Bauteils, insbesondere einer Antriebswelle einer Maschinenstation od. dgl, mit periodisch wiederkehrenden Bewegungsabläufen, wobei die getriebene Welle durch Überlagerung mittels eines Kurventriebes in ihrer Winkelgeschwindigkeit gesteuert veränderbar ist.The invention relates to a device for generating a periodically swelling more rotary motion ^3S supply of a component, in particular a drive shaft of a machine station od. The like, with periodically recurring movement sequences, whereby the driven shaft controlled by superposition means of a cam drive in its angular velocity is variable.

Sondergetriebe zur Erzeugung exakt begrenzter Drehschaltbewegungen sind bereits in Form von Malterskreuzgetrieben, elliptischen Zahnrädergetrieben oder Schrittradsätzen bekannt. Bei allen diesen Getrieben kann jedoch kein Bewegungsablauf vorgegeben werden, vielmehr läuft stets ein vorbestimmtes Programm entsprechend den gewählten Übersetzungen ab. Außerdem ist die Herstellung dieser Getriebe, deren Getriebeglieder meist auf Spezialmaschinen gefertigt ⁵" werden müssen, sehr arbeitsaufwendig, und damit sind diese sehr teuer, so daß diese Getriebe oftmals, obwohl deren Verwendung angezeigt wäre, nicht zum Einsatz kommen. Vor allem aber ist eine Einzelanfertigung aus Kostengründen nicht möglich.Special gears for generating precisely limited rotary shifting movements are already known in the form of Maltese cross gears, elliptical gear gears or stepped gear sets. With all of these gears, however, no sequence of movements can be specified; rather, a predetermined program always runs according to the selected gear ratios. Moreover, the production of these transmissions, the transmission links must usually manufactured on special machines are ⁵ "very labor-intensive, and therefore these are very expensive, so that these gears often, although their use would appear not to be used. But above all, is a Individual production not possible due to cost reasons.

Durch die US-PS 36 05 506 ist es bekannt, eine getriebene Welle durch Überlagerung mittels eines Kurventriebes in ihrer Winkelgeschwindigkeit gesteuert zu verändern- Die Verwendung eines Kurven· triebes erlaubt es in dieser Anordnung zwar, einen ω gewünschten Bewegungsablauf weitgehend vorzubestimmen, nachteilig ist hierbei jedoch, daß der gesamte Antrieb, und zwar _u Motor mit Riementrieb und Motorhalterurig, die Überlagerungsbewegung mit ausführen muß, Eine derartige Einrichtung ist daher in vielen Fällen, insbesondere bei höheren Drehzahlen, nicht anwendbar, Außerdem ist für jede anzutreibende Welle ein gesonderter Antriebsmotor erforderlich, weil die Rotationsachse der treibenden Welle bei diesem System kinematisch bedingt nicht ortsfest sein kann.From US-PS 36 05 506 it is known to change the angular velocity of a driven shaft in a controlled manner by superimposing a cam drive However, that the entire drive, namely _u motor with belt drive and motor holding device, must also perform the superimposition movement, such a device is therefore not applicable in many cases, especially at higher speeds, In addition, a separate drive motor is required for each shaft to be driven, because the axis of rotation of the driving shaft in this system cannot be stationary due to kinematics.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, mittels der auf einfache Weise eine periodisch schwellende Drehbewegung eines Bauteils erzeugt werden kann, die selbst bei Einzelanfertigung ohne großen Fertigungsaufwand und ohne Spezialmaschinen herstellbar sein soll und bei welcher der Antrieb mit konstanter Winkelgeschwindigkeit von einer ortsfest gelagerten Welle aus möglich istIt is therefore the object of the invention to provide a device according to the preamble of claim 1 create, by means of which a periodically swelling rotational movement of a component is generated in a simple manner that even with one-off production without great manufacturing effort and without special machines should be producible and in which the drive is stationary at a constant angular speed supported shaft is possible

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die getriebene Welle über ein Vorgelegegetriebe antreibbar ist, dessen Geriebeglieder drehbar auf der Vorgelegewelle gelagert sind, und daß die Vorgelegewelle schwenkbar angeordnet istAccording to the invention, this is achieved in that the driven shaft via a countershaft transmission is drivable, the gear members are rotatably mounted on the countershaft, and that the countershaft is pivotably arranged

Bei dieser Anordnung sind die antreibende und die getriebene Welle getrennte Bauteile und stehen über da: Vorgelegegetriebe in Verbindung. Die Überlagerungsbewegung erfoigt durch eine gesteuerte Bewegung der Drehachse der Vorgelegewelle. Dies ermöglicht es, die mit konstanter Drehzahl antreibende Welle ortsfest zu lagern, was z. B. eine wichtige Voraussetzung zur Verwendung in einer Maschinenstation ist.In this arrangement, the driving and driven shafts are separate components and protrude there: countershaft transmission in connection. The superimposition movement takes place through a controlled movement the axis of rotation of the countershaft. This makes it possible to drive the shaft at a constant speed to store stationary what z. B. is an important requirement for use in a machine station.

Zweckmäßig ist es hierbei, die Vorlegewelle mit einem um die Achse der getriebenen Welle gesteuert verschwenkbaren Hebel fest zu verbinden.It is useful here to control the countershaft with one about the axis of the driven shaft to connect swiveling lever firmly.

Bei einer Einrichtung, wobei eine Kurvenscheibe bzw. ein Kurbeltrieb auf einer Steuerwelle gelagert ist, ist es angebracht, die Kurvenscheibe bzw. den Kurbeltrieb mit dem Vorgelegegetriebe trieblich zu verbinden.In the case of a device in which a cam disk or a crank drive is mounted on a control shaft, it is attached to drive the cam disk or the crank drive with the countershaft transmission.

Die gemäß der Erfindung ausgebildete Einrichtung ermöglicht es, mit äußerst einfachen Mitteln eine periodisch schwellende Drehbewegung eines Bauteils, beispielsweise der Antriebswelle einer Maschinenstation, zu erzeugen, so daß diese ungleichförmig angetrieben werden kann. Wird nämlich das Bauteil über eine Vorgelegewelk.· angerieben, wobei die Vorgelegewelle in ihrer Lage gesteuert verändert wird, so ist es möglich, die gleichförmige Drehbewegung des Bauteils zu überlagern und diesem somit eine ungleichförmige Drehbewegung aufzuzwingen. Dies kann so weit geführt werden, daß das Bauteil für eine kurze Zeitspanne während einer Bewegungsperiode sogar stillgesetzt oder mit umgekehrtem Drehsinn angetrieben werden kann. Der Bauaufwand, der erforderlich ist, um dies zu bewerkstelligen, ist gering, da die vorschlagsgemäß ausgebildete Einrichtung weitgehend aus Normteilen bzw. im Maschinenbau üblichen Bauteilen zusammengesetzt werden kann. Vor allem aber ist von Vorteil, daß problemlos durch Verändern der Kurvenscheibe, die zur Erzeugung des gewünschten Bewegungsgesetzes zu berechnen oder empirisch zu ermitteln ist, eine Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen vorzunehmen ist.The trained according to the invention device makes it possible with extremely simple means a periodically swelling rotary movement of a component, for example the drive shaft of a machine station, to generate, so that this can be driven non-uniformly. This is because the component rubbed via a countershaft, the position of the countershaft being changed in a controlled manner, it is thus possible to superimpose the uniform rotational movement of the component and thus a non-uniform one Force rotary motion. This can be done so far that the component is for a short time Period of time during a movement period is even stopped or driven with the opposite direction of rotation can be. The construction effort that is required to accomplish this is low because the Facility designed according to the proposal largely made of standard parts or those common in mechanical engineering Components can be assembled. But the main advantage is that you can easily change it the cam, which is used to calculate the desired law of motion or empirically must be determined, an adjustment to the respective operating conditions must be made.

Die vorschlagsgemäß ausgebildete Einrichtung ist demnach selbst als Einzelantrieb in Einzelanfertigung herzustellen. Dabei kann die erforderliche Genauigkeit dem Verendungsfall entsprechend gewählt werden, so daß ein unnötiger Fertigungsaufwand leicht zu vermel· den ist. Das Vorgelege ist mit einer geeigneten Über¹ oder Untersetzung auszustatten, wobei eine Untersetzung besondere Vorteile haben kann, Die Wirkungen der Übersetzungen lassen sich ohne weiteres berechnen, wenn man das Vöfgelegegetriebe wie ein Umlaufgetriebe behandelt.The device designed according to the proposal is therefore to be produced individually as a single drive. The required accuracy can be selected according to the case of use, so that unnecessary manufacturing costs can easily be avoided. The back gear must be equipped with a suitable over ¹ or gear reduction, whereby a reduction can have particular advantages. The effects of the gear ratios can easily be calculated if the Vöf gear transmission is treated as an epicyclic gear.

Eine Einrichtung, bei welcher Zahnräder auf beweglichen Drehachsen angeordnet sind, um mittels Schwenk-A device in which gears are arranged on movable axes of rotation in order to

bewegungen der Drehachsen eine Differentialbewegung au ermöglichen, ist bereits durch das DE-GM 66 06 060 bekannt Die Anordnung ist jedoch nicht zu einer Erzeugung einer periodisch schwellenden Drehbewegung geeignet, da Mitte' zur periodischen Einwirkung auf die Drehachsen fehlen, sondern dient zur manuellen Verdrehung einer Werkzeugwalze. Es handelt sich Lei dieser Einrichtung auch nicht um ein Vorgelegegetriebe, sondern um eine bewegliche Räderkette mit parallel versetzter antreibender und getriebener Welle.movements of the axes of rotation enable a differential movement au is already through the DE-GM 66 06 060 known However, the arrangement is not intended to generate a periodically swelling rotary movement suitable because the middle is for periodic action on the rotary axes are missing, but is used for manual rotation of a tool roller. It This device is also not a countershaft transmission, but a movable chain of gears with parallel offset driving and driven shaft.

Eine Einrichtung zur Erzeugung einer periodisch schwellenden Bewegung eines Bauteils mit Hilfe eines Vorgelegegetriebes ist dagegen aus der französischen Patentschrift 21 71 612 sowie den US-PS 15 28 225 und 35 07 162 bekannL Hier sind jedoch die Getriebeglieder nicht drehbar auf Vorgelegewellen gelagert, so daß die einfache Wirkungsweise nach der Erfindung durch diese bekannten Getriebe nicht erzielbar istA device for generating a periodically swelling movement of a component with the aid of a Countershaft transmission is, however, from French patent specification 21 71 612 and US-PS 15 28 225 and 35 07 162 bekannL Here, however, the gear members are not rotatably mounted on countershafts, so that the simple mode of operation according to the invention cannot be achieved by this known transmission

Einzelheiten der Einrichtung zur Erzeugung einer periodisch schwellenden Drehbewegung ei;.es Bauteils sind dem in der Zeichnung dargestellten Aiitführungsbeispiel, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist, zu entnehmen. Hierbei zeigtDetails of the device for generating a periodically swelling rotary movement ei; .es component are the example shown in the drawing, which is explained in detail below, can be found. Here shows

F i g. 1 die Einrichtung in Ansicht und F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der F i g. 1.F i g. 1 the device in view and F i g. 2 shows a section along line 11-11 of FIG. 1.

Die in F i g. 1 mit 1 bezeichnete Einrichtung zur Erzeugung einer periodisch schwellenden Drehbewegung eines Bauteils, beispielsweise einer in einem Gehäuse 3 mittels Wälzlager 4 drehbar gelagerten Antriebswelle 2 einer Maschinenstation besteht im wesentlichen aus einem zweistufigen Vorgelegegetriebe 21 und einem verschwenkbar gelagerten Hebel 31, mittels dessen die Lage der Vorgelegewelle 2 gesteuert veränderbar ist Dazu dient eine Kurvenscheibe 44, die mit einer Steuerwelle 41 fest verbunden ist. Anstelle der Kurvenscheibe 44 kann auch, wie es strichpunktiert in F i g. 2 eingezeichnet ist, ein Kurbeltrieb 45 vorgesehen werden.The in F i g. 1 with 1 designated device for generating a periodically swelling rotary movement of a component, for example one rotatably mounted in a housing 3 by means of roller bearings 4 Drive shaft 2 of a machine station consists essentially of a two-stage countershaft transmission 21 and a pivotably mounted lever 31, by means of which the position of the countershaft 2 is controlled Can be changed A cam 44 which is firmly connected to a control shaft 41 is used for this purpose. Instead of Cam 44 can also, as shown in phantom in FIG. 2 is shown, a crank mechanism 45 is provided will.

Das Vorgelegegetriebe 21 ist aus den beiden Zahnrädern 24 und 25 gebildet, die über eine Hülse 27, die mittels Wälzlager 28 drehbar auf der Vorgelegewelle 22 gelagert ist, fest miteinander verbunden sind. Das Zahnrad 24 kämmt dabei in einem Zahnrad 23, das mittels einer weiteren Hülse 14 und Wälzlager 15 drehbar auf der Antriebswelle 2 gelagert und über die Hülse 14 mit einem weiteren Zahnrad 16 in Triebverbindung steht, das in ein mit der angetriebenen Eingangswelle 11 gekoppeltes Zahnrad 13 eingreift.The countershaft transmission 21 is formed from the two gears 24 and 25, which via a sleeve 27, which is rotatably mounted on the countershaft 22 by means of roller bearings 28, are firmly connected to one another. That Gear 24 meshes with a gear 23, which by means of a further sleeve 14 and roller bearing 15 rotatably mounted on the drive shaft 2 and via the sleeve 14 with a further gear 16 in drive connection stands, which meshes with a gear 13 coupled to the driven input shaft 11.

Mittels Wälzlager 12 ist auch die Eingangswelle H in dem Gehäuse 2 drehbar gelagertThe input shaft H is also in by means of roller bearings 12 the housing 2 rotatably mounted

Das Vorgelegegetriebe 21 wird somit von der Eingangswelle 11 über die Zahnräder 13 und 16, die Hülse 14 sowie die Zahnräder 23 und 24 angetrieben und gibt die aufgenommene Energie über die Hülse 27. das Zahnrad 25 sowie das Zahnrad 26, das fest auf der Antriebswelle 2 sitzt an diese ab. Außerdem kämmt mit dem Zahnrad 13 ein auf der mittels Wälzlager 42 drehbar in dem Gehäuse 2 gehaltenen Steuerwelle 41 angebrachtes Zahnrad 43, so daß diese zusammen mit der Antriebswelle 2 ebenfalls in Rotation versetzt wird. Die Übersetzungen sind hierbei derart zu wählen, daß eine Umdrehung der Kurvenscheibe 44 einer Bewegungsperiode der Antriebswelle 2 entsprichtThe countershaft transmission 21 is thus from the input shaft 11 via the gears 13 and 16, the The sleeve 14 and the gears 23 and 24 are driven and emit the energy absorbed via the sleeve 27. the gear 25 as well as the gear 26, which sits firmly on the drive shaft 2 on this. Also combs with the gear 13 is a control shaft 41 rotatably held in the housing 2 by means of roller bearings 42 attached gear 43, so that this is also set in rotation together with the drive shaft 2. The gear ratios are to be selected in such a way that one revolution of the cam disk 44 corresponds to a period of motion the drive shaft 2 corresponds

Ober eine Laufrolle 37. die mittels eines Zapfens 38 an dem freien Ende 36 des Hebels 31 angebracht ist und durch eine schematisch dargestellte Andrückfeder 39 steht der Hebel 31, der mittels -'.ier Hülse 32 und ^'ä!z!ä^tTer 33 verschv/enkbsn auf Ccr Antriebswelle 2 gelagert ist mit der Kurvenscheibe 44 ständig in Verbindung. Und in einem angeformten Auge 34 ist mittels Wälzlager 35 die Vorgelegewelle 22 gehalten und somit mit dem Hebel 31 fest verbunden.Top a roller 37 which is mounted on the free end 36 of the lever 31 by a pin 38 and through a schematically represented pressure spring 39 is of the lever 31 by means of -! Ä '. Ier sleeve 32 and ^' z ä ^tT he 33 versv / enkbsn mounted on the drive shaft 2 is constantly connected to the cam 44. And the countershaft 22 is held in an integrally formed eye 34 by means of roller bearings 35 and is thus firmly connected to the lever 31.

Wird bei Rotation der Kurvenscheibe 44 der Hebe! 31 um die Achse A der Antriebswelle 2 in einer kreisbogenförmigen Bewegung vr.rschwenkt so wird dadurch auch die räumliche Lage der Vorgelegewelle 22 verändert Dies bedeutet aber, daß die Übersetzung der Zahnräder 25 und 26 verändert wird, da sich das Zahnrad 25 im Uhrzeiger- oder gegen den Uhrzeigersinn je nach Schwenkbewegung des Hebels 31 zusätzlich bewegt Die bei Ruhelage der Vorgelegewelle 22 gegebene gleichförmige Drehbewegung der Antriebswelle 2 wird somit überlagert so daß diese während einer Bewegungsperiode entsprechend der Verschwenkbewegung und VerschwenkgescWindigkeit des Hebels 31 beschleunigt und verzögert wird. Und diese gesteuert schwellende Bewegung der Antriebsv eile 2 kann durch die Lageänderung der Vorgelegewelle 22 bis zu deren Stillstand oder zur kurzzeitigen Drehrichtungsumkehrung gebracht werden. Durch die Wahl der Kurvenscheibe 44, die leicht zu berechnen oder deren Verlauf empirisch zu ennitteln ist kann somit auf einfache Weise eine Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten, um in einer Maschinenstation periodisch wiederkehrende Bewegungsabläufe zu erzeugen, vorgenommen werden.When the cam 44 rotates, the lift! 31 vr.rschwenkt about the axis A of the drive shaft 2 in a circular arc-shaped movement so the spatial position of the countershaft 22 is also changed Moved counterclockwise depending on the pivoting movement of the lever 31 The uniform rotational movement of the drive shaft 2 given when the countershaft 22 is in the rest position is thus superimposed so that it is accelerated and decelerated during a movement period corresponding to the pivoting movement and pivoting speed of the lever 31. And this controlled swelling movement of the drive valve 2 can be brought to a standstill or a brief reversal of the direction of rotation by changing the position of the countershaft 22. By choosing the cam 44, which is easy to calculate or whose course can be determined empirically, an adaptation to the respective conditions can be made in a simple manner in order to generate periodically recurring motion sequences in a machine station.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for generating a periodically swelling rotational movement of a component, in particular a drive shaft of a machine station or the like, with periodically recurring motion sequences, wherein the driven shaft by superposition by means of a curve operation in their Angular speed can be changed in a controlled manner, characterized in that the driven Shaft (2) can be driven via a countershaft gear (21), the gear members (24, 25) of which are rotatably mounted on the countershaft (22), and that the countershaft is pivotably arranged is

2. Device according to claim 1, characterized in that the countershaft (22) is firmly connected to a lever (31) which can be pivoted in a controlled manner about the axis (A) of the driven shaft (2).

3. Device according to claim 1 or 2, wherein a cam or a crank mechanism on one The control shaft is mounted, characterized in that the cam disc (44) or the crank drive (45) is in drive connection with the countershaft transmission (21).