DE1217733B - Getriebe zur Umwandlung einer gleichfoermigen Drehbewegung in eine intermittierende hin- und hergehende Bewegung mit laengeren Stillstandzeiten an den Endpunkten - Google Patents

Getriebe zur Umwandlung einer gleichfoermigen Drehbewegung in eine intermittierende hin- und hergehende Bewegung mit laengeren Stillstandzeiten an den Endpunkten

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DE1217733B
DE1217733B DEB74955A DEB0074955A DE1217733B DE 1217733 B DE1217733 B DE 1217733B DE B74955 A DEB74955 A DE B74955A DE B0074955 A DEB0074955 A DE B0074955A DE 1217733 B DE1217733 B DE 1217733B
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    • F16H27/02Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives with at least one reciprocating or oscillating transmission member
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
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Description

  • Getriebe zur Umwandlung einer gleichförmigen Drehbewegung in eine intermittierende hin- und hergehende Bewegung mit längeren Stillstandzeiten an den Endpunkten Die Erfindung betrifft ein Getriebe zur Umwandlung einer gleichförmigen Drehbewegung in eine intermittierende hin- und hergehende Bewegung mit längeren Stillstandzeiten an den Endpunkten Die Umwandlung einer gleichförmigen Drehbewegung in eine intermittierende Hin- und Herbewegung kann für die verschiedensten Anwendungszwecke erforderlich sein. Beispielsweise besteht bei automatischen Bewicklungsvorrichtungen für die Ständer und/oder Anker bzw. Läufer elektrischer Maschinen die Notwendigkeit, die den Draht führende Winkel nadel in den axialen Endstellungen ihres Hubs relativ zu dem zu bewickelnden Teil in Übereinstimmung mit dem Wickelschritt abwechselnd hin und her zu drehen, während beim Einführen des Drahtes in die Nuten des zu bewickelnden Teils eine derartige Relativdrehung in einem den praktischen Erfordernissen entsprechenden Maß zu verhindern ist.
  • Es ist bekannt, die hierfür notwendige intermittierende Drehschwingbewegung mit Hilfe von Kurvenscheiben zu erzeugen. Die Leistung derartiger Kurvenscheibenantriebe ist im Hinblick auf einen erschütterungsfreien Lauf der gesamten Vorrichtung jedoch begrenzt.
  • Den maximal erzielbaren Leistungen derartiger Antriebe sind ziemlich niedrige Grenzen gesetzt, da bei höheren Drehschwingungszahlen die hierbei unvermeidlichen Erschütterungen der Vorrichtung unzulässige Werte annehmen.
  • Ganz allgemein ist es auch bekannt, zur Umwandlung einer gleichförmigen Drehbewegung in eine intermittierende Hin- und Herbewegung mit von Kurbeln angetriebenen Koppelvierecken zu arbeiten. Aber auch hierbei sind die erzielbaren Drehschwingungszahlen begrenzt.
  • Zur Erzielung eines möglichst weichen Einlaufs und Auslaufs des Kurbelzapfens in bzw. aus den Schlitzen eines Malteserkreuzes ist es bekannt, den Kurbelzapfen nicht um ein ortsfestes Kurbelzentrum zu drehen, sondern das Kurbelzentrum auf einer Kreisbahn zu bewegen, wobei sich ein mit der Kurbel drehfest verbundenes Planetenzahnrad innerhalb eines undrehbaren Zahnringes mit einem Übersetzungsverhältnis von 4: 1 abwälzt. Durch geeignete Auswahl des Kurbelradius im Verhältnis zum Kreisbahnradius ist es hierbei möglich, der Bewegungsbahn des Kurbel zapfens die Form eines an den Ecken abgerundeten Quadrates zu geben, dessen Seiten in den dazwischenliegenden Bereichen mehr oder weniger gestreckt sind.
  • Wird das Malteserkreuz nun so im Verhältnis zu der Bewegungsbahn ausgebildet und angeordnet, daß der Kurbelzapfen in der Mitte einer Quadratseite in den Schlitz des Malteserkreuzes einläuft und nach einer Vierteldrehung desselben in der Mitte der anschließenden Quadratseite wieder aus dem Schlitz austritt, so erfolgen Ein- und Auslaufbewegung wesentlich flacher in Schlitzrichtung als bei einer Kreisbewegung des Kurbelzapfens und das Malteserkreuz wird bei seiner Verdrehung wesentlich weicher beschleunigt und verzögert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gleichförmige Drehbewegung in eine intermittierende Hin- und Herbewegung unter Vermeidung sowohl von Kurvenscheibenantrieben als auch von kurbelbetriebenen Koppelvierecken zur Ermöglichung hoher Leistungen bei einfacher geometrischer Anordnung umzuwandeln. Das diese Aufgabe lösende erfindungsgemäße Getriebe nutzt die vorbekannte Lehre zur Erzeugung quadratförmiger Bewegungsbahnen für den Kurbelzapfen bei einem Malteserkreuzantrieb aus und besteht darin, daß in an sich bekannter Weise durch die Drehbewegung das Umlaufzentrum eines Exzenterpunktes in eine gleichförmige Bewegung auf einer Kreisbahn gebracht wird, deren Radius gleich oder angenähert gleich dem Neunfachen des Exzenterradius ist, und dem Exzenterpunkt eine in der Kreisbahn ebene mit entgegengesetzter Drehrichtung kreisende Bewegung um das Exzenterzentrum erteilt wird, deren absolute Drehzahl das Dreifache der Drehzahl beträgt, mit welcher sich das Exzenterzentrum um den Mittelpunkt der Kreisbahn bewegt, und daß die Projektion der absoluten Bewegung des Exzenterpunktes auf die eine Achse der gemeinsamen Bewegungsebene des Exzenterzentrums und des Exzenterpunktes als Hin-und Herbewegung unmittelbar oder mittelbar abgegriffen wird. Hierdurch ist es möglich, während einer verhältnismäßig großen Zeitdauer an den Endpunkten der hin- und hergehenden Bewegung einen weitgehenden Bewegungsstillstand in einem für die praktischen Bedürfnisse in vielen Fällen ausreichenden Maß zu erzielen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getriebes wird dadurch erzielt, daß der Exzenterpunkt durch einen an dem Planetenrad eines Planetenradgetriebes exzentrisch angeordneten Kurbelzapfen gebildet ist, der in einen in einer quer zur Getriebeachse gerichteten linearen Führung frei verschieblichen Gleitstein eingreift, wobei die Führung von einem rechtwinklig zu ihr und in Querrichtung zur Getriebeachse beweglichen Schieber getragen ist, von welchem die Hin- und Herbewegung unmittelbar oder mittelbar abnehmbar ist.
  • In Verbesserung des erfindungsgemäßen Getriebes läßt sich die Restbewegung in den Stillstandsbereichen dadurch weiter beruhigen, daß zum mittelbaren Abgriff der Hin- und Herbewegung die Projektion der Bewegung des Exzenterpunktes auf die Achse der gemeinsamen Bewegungsebene des Exzenterzentrums und des Exzenterpunktes in eine geschwindigkeits- und beschleunigungsproportionale Drehschwingbewegung eines zweiten Exzenterpunktes um ein ortsfestes Zentrum über einen Winkel von gleich oder angenähert 1800 umgewandelt wird, deren Projektion auf eine die Endpunkte der Drehschwingbewegung durchsetzende Achse unmittelbar als Hin- und Herbewegung abgegriffen wird.
  • Durch diese Verbesserung der Erfindung wird insbesondere die Möglichkeit geschaffen, die Hublänge der hin- und hergehenden Bewegung durch bloße Änderung der Exzentrizität des zweiten Exzenterpunktes zu verändern, was bei dem erstgenannten Exzenterpunkt ohne gleichzeitige Änderung des Kreisbahnradius praktisch nicht möglich ist.
  • Die vorerwähnten Maßnahmen zur Verbesserung des Bewegungsstillstandes in den Endpunkten lassen sich bei der obengenannten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besonders zweckmäßig durch eine mit dem Schieber verbundene Zahnstange und ein in diese eingreifendes Antriebsritzel für eine ortsfest gelagerte Kurbel mit einem exzentrischen Kurbelzapfen erreichen, der in einen Gleitstein eingreift, welcher in einer quer zur Kurbelachsenwelle gerichteten linearen Führung frei verschieblich ist, die von einem rechtwinklig zu ihr und in Querrichtung zur Kurbelachse beweglichen zweiten Schieber getragen ist, von wel chem die Hin- und Herbewegung abnehmbar ist.
  • Vorzugsweise ist hierbei die Exzentrizität des an der ortsfest gelagerten Kurbel angeordneten Kurbelzapfens in einem vorgegebenen Bereich einstellbar, so daß bei aufrechterhaltenem Schwenkwinkel dieser Kurbel der Hub der Hin- und Herbewegung beliebig verändert werden kann.
  • Die Erfindung wird zunächst an Hand der Zeichnungsfiguren 1, 2 und 3 in ihrem theoretischen Zusammenhang näher erläutert.
  • In F i g. 1 ist ein innenverzahntes Ringrad 11 mit einem Teilkreis 12 dargestellt, in das ein Planetenrad 13 mit einem Teilkreis 14 eingreift. Das Ringrad ist, wie bei 15 angedeutet, undrehbar angeordnet, und das Planetenrad 13 ist auf einem im einzelnen nicht dargestellten Planetenradträger gelagert, bei dessen Drehung um das Systemzentrum sich das Planetenrad 13 mit seiner bei A angedeuteten Achse auf einer Kreisbahn 6 vom Radius R bewegt und dabei im Ringrad 11 entgegengesetzt zur Drehung des Planetenradträgers abwälzt. Der Radius des Planetenradteilkreises 14 hat eine Länge von einem Drittel des Radius R der Kreisbahn 16, wodurch sich ein Radius für den Teilkreis 12 des Ringrades 11 von 4 R ergibt. Das tbersetzungsverhältnis zwischen Ringrad 11 und Planetenrad 13 ist somit 1: 4. Da aber die Drehung des Planetenrades um den Achspunkt A entgegengesetzt zur Drehung des durch den Radius R angedeuteten Planetenradträgers um das Zentrum Z gerichtet ist, führt das Planetenrad 13 bei einem Umlauf des Achspunktes A um das Zentrum Z absolut betrachtet nur drei Umdrehungen aus. Mit anderen Worten, es beträgt der absolute Drehwinkel des Planetenrades in einer bestimmten Zeiteinheit das Dreifache des Drehwinkels, den der Planetenradträger in der gleichen Zeiteinheit zurücklegt.
  • Zur näheren Erläuterung dieser Zusammenhänge ist in F i g. 1 ein Achsensystem mit einer waagerechten x-Achse und einer senkrechten y-Achse eingezeichnet.
  • Es sei angenommen, daß im Zeitpunkt t = 0 der Planetenradträger eine solche Stellung hat, daß der Radius R als Verbindungslinie zwischen den Punkten Z und A mit der positiven Richtung der x-Achse zusammenfällt. Weiterhin soll ein zunächst beliebiger, exzentrischer Punkt P auf dem Planetenrad 13 betrachtet werden, der sich im Zeitpunkt t = O ebenfalls auf der x-Achse in einem Radialabstand r = Exzenterradius vom Achspunkt A in Richtung zum Zentrum Z befindet. Wird nun der Planetenradträger entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um einen Winkel a zwischen der x-Achse und dem Planetenträgerradius R gedreht, so beschreibt, wie in F i g. 2 dargestellt, der Exzenterradius r auf Grund obiger Voraussetzungen einen absoluten Winkel von der Größe 3 a gegenüber der Richtung der x-Achse, während der zwischen dem Planetenträgerradius R und dem Exzenterradius r eingeschlossene Winkel 3 oc=la beträgt. Es können daher folgende Gleichungen für die Bewegungsbahn des Exzenterpunktes P in dem dargestellten Achsensystem aufgestellt werden: x = R cos a - r cos 3 a, (1) y Rsin a + rsin 3 a. (2) Wie grundsätzlich bekannt, läßt sich bei geeigneter Bemessung des Verhältnisses zwischen dem Planetenkägerradius R und dem Exzenterradius r eine Bewegungsbahn 17 des Punktes erhalten, die im wesentlichen die Form eines Quadrates mit abgerundeten Ecken hat. Es leuchtet ein, daß bei verhältnismäßig kleinem Exzenterradius r die Form der Bewegungsbahn mehr einem Kreis vom Radius R ähnelt, bei welchem die sich abzeichnenden Quadratseiten nur wenig schwächer gekrümmt sind als die vom Radius R erzeugte Kreisbahn. Bei verhältnismäßig großem Exzenterradius wird hingegen eine Bewegungsbahn erhalten, bei welcher die Quadratseiten im mittleren Bereich nach einwärts zum Systemzentrum Z hin durchgebogen sind.
  • Der rechte Teil einer solchen Bewegungsbahn 18 ist in F i g. 3 dargestellt. Wie hieraus ersichtlich, befinden sich im beiderseitigen Abstand vom Mittelpunkt P0 der dargestellten Quadratseite Punkten, und P2 auf der Bewegungsbahn, die den gleichen Querabstand x0 von der zu dieser Quadratseite parallelen Systemachse y aufweisen wie der Seitenmittelpunkt Po.
  • Wird der zu den Punkten P1 gehörige Verdrehungswinkel des Planetenträgers °C1 gesetzt, so läßt sich durch Gleichsetzung der x-Werte nach Gleichung (1) für die Punkte P1 und P0 die Beziehung aufstellen: R cos r, - r cos 3 0' = Rr (3) oder R r 1 - cos 3 0'1 1 - cos oc, Wie oben bereits erwähnt, sind derartig ausgezeichnete Punkte P1 nur dann vorhanden, wenn die Quadratseiten der Bewegungsbahn im mittleren Bereich nach einwärts gekrümmt sind. Je geringer diese Krümmung ist, um so näher werden diese Punkte an dem Mittelpunkt der betrachteten Quadratseite liegen. Hieraus folgt, daß eine optimale Streckung der Quadratseiten offensichtlich dann erreicht wird, wenn sich diese Punkte infolge zunehmender Verkleinerung des Exzenterradius r so weit dem gemeinsamen Seitenmittelpunkt P0 nähern, daß sie mit diesem zusammenfallen.
  • Da hierbei der für die Lage der Punkte P1 bestimmende Winkel a, gemäß obiger Gleichung dem Wert Null zustrebt, läßt sich die Grenzwertbetrachtung lim x für ol, gegen Null durchführen, die durch Erweiterung von Zähler und Nenner der Gleichung (4) mit 1 + cos ot, und unter Verwendung der bekannten Beziehungen cos 3 a = 4 cos sO; - 3 cos 01 und sin 201 + cos 20C = 1 zu dem Ergebnis lim R = 9r (5) a1 0 führt. Dies bedeutet, daß für eine optimale Streckung der Quadratseiten der Planetenträgerradius das Neunfache des Exzenterradius betragen muß, wie dies größenordnungsmäßig in F i g. 1 und 2 eingezeichnet ist.
  • Die Erfindung macht sich nun diese grundlegenden Erkenntnisse zunutze, indem von einer solchen Bewegungsbahn nur die Projektion auf eine der beiden Achsen, also beispielsweise die x-Achse nach Gleichung (1) mit R gleich oder angenähert gleich 9r abgegriffen wird. Hierbei wird zwar, während der Exzenterpunkt die rechte oder linke Quadratseite der Bewegungsbahn durchläuft, kein absoluter Stillstand der abgegriffenen Bewegung erzielt. Für einen ver hältnismäßig großen Teil einer solchen Quadratseite, der in F i g. 2 beispielsweise durch die symmetrisch zur x-Achse gelegenen Punkte P und P begrenzt ist, ist die Abweichung d x vom Wert x0 im Schnittpunkt der Bewegungsbahn mit der x-Achse sehr gering, so daß also über einen größeren Drehwinkel des Planetenradträgers und damit über einen größeren Zeitraum während einer halben Umdrehung des Planetenradträgers ein für die praktischen Bedürfnisse in vielen Anwendungsfällen ausreichender Stillstand erzielbar ist. Es versteht sich von selbst, daß sich dieser Stillstand während der zweiten halben Umdrehung des Planetenradträgers wiederholt, während in den dazwischenliegenden Zeiträumen die gewünschte Hin-und Herbewegung stattfindet.
  • Es ist vorteilhaft, das Verhältnis zwischen dem Planetenträgerradius R und dem Exzenterradius r etwas kleiner als 9:1 zu wählen und eine hierdurch nach obigen Ausführungen zu F i g. 3 bedingte geringe Krümmung der mittleren Teile der Quadratseiten nach einwärts in Kauf zu nehmen. Wenn diese Krümmung mit Bezug auf die Darstellung in F i g. 3 gerade so groß gewählt wird, daß der Querabstand j x0 einer von außen an die Bewegungsbahn angelegten Doppeltangente 19 zum Punkt PO auf der x-Achse die für die praktischen Bedürfnisse zulässige Abweichung der abgegriffenen Bewegung vom absoluten Stillstand nicht überschreitet, dann läßt sich mit dieser Maßnahme die praktisch verwertbare Stillstands dauer auf einen Bereich zwischen dem oberen und dem unteren Punkt P1 optimal vergrößern.
  • Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes ist in den F i g. 4 bis 6 der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 4 ein Getriebe in perspektivischer Darstellung, F i g. 5 eine verstellbare Kurbel aus dem Getriebe nach F i g. 4 in teilweise geschnittener Ansicht, F i g. 6 einen Querschnitt nach F i g. VI-VI in Fig. 5.
  • Das in F i g. 4 dargestellte Getriebe weist eine Antriebswelle 21 auf, die bei 22 und 23 ortsfest in einem nicht dargestellten Maschinengestell gelagert ist. Ein Stirnzahnrad 24 dient zum Antrieb der Welle 21 durch eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung. Am anderen Ende trägt die Welle 21 frei fliegend einen gehäuseartig ausgebildeten Planetenradträger 25, der aus zwei durch Schrauben 26 miteinander verbundenen Teilen 27 und 28 besteht.
  • In dem Planetenradträger 25 ist eine Planetenradwelle 29 mit einem Planetenzahnrad 31 drehbar gelagert. Das Planetenzahnrad 31 kämmt mit einem zweiten Planetenzahnrad32, das auf einer ebenfalls im Planetenradträger 25 gelagerten Zwischenwelle 33 sitzt und über diese mit einem außerhalb des Planetenradträgers angeordneten Zahnrad 34 in Antriebsverbindung steht. Das Zahnrad 34 kämmt mit einem koaxial zur Antriebswelle 21 angeordneten Sonnenrad 35, das, ohne mit der Antriebswelle 21 verbunden zu sein, gegen Drehung, wie bei 36 angedeutet, gehalten ist.
  • Die Welle 29 ragt an dem rückseitigen Stirnende des Planetenradträgers aus diesem heraus und trägt an dem herausragenden Ende eine Kurbel 37 mit einem axial gerichteten Kurbelzapfen 38, der in eine entsprechende Bohrung in einem Gleitstein 39 eingreift.
  • Der Gleitstein 39 ist in einer Führung 41 in einem Schieber 42 senkrecht verschieblich gelagert. Der Schieber 42 ist mit zwei diesen im Abstand zur Führung für den Gleitstein 39 horizontal durchsetzenden Bohrungen versehen, durch welche zwei an den Enden ortsfest gelagerte Gleitstangen 43 und 44 ragen. Auf den Gleitstangen 43 und 44 ist der Schieber 42 somit quer zur Achsrichtung der Welle 21 in horizontaler Richtung verschieblich.
  • Der Schieber 42 trägt an seiner Oberseite eine horizontal angeordnete Zahnstange 45, in deren nach aufwärts gerichtete Zähne ein Ritzel 46 eingreift. Das Ritzel 46 sitzt auf einer bei 47 ortsfest gelagerten Welle 48, die an ihrem anderen Ende eine Kurbel 49 mit einem axial gerichteten Kurbelzapfen 51 trägt.
  • Die Exzentrizität des Kurbelzapfens 51 ist mit Hilfe einer Stellschraube 52 verstellbar.
  • Der Kmtelzapfen 51 greift in eine Bohrung in einem Gleitstein 53 ein, der in einer Gleitführung 54 eines Schiebers 55 senkrecht verschieblich ist. Der Schieber 55 ist in ähnlicher Weise wie der Schieber 42 mit zwei horizontalen Bohrungen versehen, durch welche an den Enden ortsfest gelagerte Gleitstangen 56, 57 ragen, auf welchen der Schieber 55 quer zur Achsrichtung der Welle 48 in horizontaler Richtung verschieblich ist.
  • Die Wirkungsweise des beschriebenen Getriebes ist folgende: Es sei angenommen, daß die Welle 21 von der nicht dargestellten Antriebsvorrichtung über das Zahnrad 24 entgegen dem Uhrzeigersinne, wie durch den Pfeil 61 angedeutet, angetrieben werde. Da der Planetenradträger 25 drehfest mit der Welle 21 verbunden ist, wird auch dieser in Richtung des Pfeiles 61 gedreht, und die exzentrisch angeordneten Wellen 29 und 33 werden um die Welle 21 verschwenkt, wobei sich das Zahnrad 34 in Richtung des Pfeiles 62 auf dem feststehenden Sonnenrad 35 abwälzt. Die Abwälzbewegung des Zahnrades 34 wird über die Welle 33 auf das Planetenrad 32 übertragen, und das mit diesem kämmende Planetenrad 31 sowie die über die Welle 29 mit diesem verbundene Kurbel 37 werden im Gegensinne zur Richtung des Pfeiles 61 gedreht, wie durch den Pfeil 63 angedeutet ist.
  • Es wird somit auch bei Verwendung eines Sonnenrades an Stelle eines innen verzahnten Ringrades nach F i g. 1 eine Gegendrehbewegung des Planetenrades 31 im Verhältnis zur Drehrichtung des Planetenradträgers erzielt, wobei es für die Übersetzungsverhältnisse zwischen den Zahnrädern 31, 32 und 34, 35 nur darauf ankommt, daß das Gesamtübersetzungsverhältnis zwischen dem mit der Kurbel 37 verbundenen Planetenrad 31 und dem Sonnenrad 35 die Größe 4: 1 hat Die Kurbel 37 ist derart auf der Welle 29 angeordnet, daß sie radial einwärts zur Welle 21 zeigt, wenn sich die Welle 29 bei der Drehung des Planetenradträgers 25 in gleicher Höhe mit der Welle 21 befindet Wegen des vorgegebenen Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Planetenrad 31 und dem Sonnenrad 35 von 4: 1 weist die Kurbel 37 dann auch in den um 90 und 1800 hierzu versetzten Stellungen des Planetenradträgers 25 radial einwärts, und der Kurbelzapfen 38 führt je nach seiner Exzentrizität im Verhältnis des Abstands der Welle 29 zur Welle 21 eine quadratähnliche Bewegung in Richtung des Pfeils 61 um die Welle 21 aus.
  • Von dieser Bewegung wird die horizontale Komponente (x-Wert im Achssystem nach Fig. 1 bis 3) über den Gleitstein 39 auf den Schieber 42 übertragen, während die vertikale Komponente (y-Wert) eine Leerlaufbewegung des Gleitsteins 39 innerhalb der Führung 41 hervorruft.
  • In vielen Fällen wird es genügen, die gewünschte intermittierende Hin- und Herbewegung unmittelbar von dem Schieber 42 abzugreifen. Bei dem in F i g. 4 dargestellten Getriebe ist jedoch eine Anordnung zur weiteren Beruhigung der Hin- und Herbewegung in den Stillstandsbereichen getroffen. Durch die Zahnstange 45 wird die Hin- und Herbewegung des Schiebers 42 in eine Drehschwingbewegung der Kurbel 49 über das Ritzel 46 und die ortsfest gelagerte Welle 48 umgewandelt. Das Ritzel 46 ist so bemessen, daß der Winkel der Drehschwingbewegung wenigstens angenähert 1800 beträgt. Ferner ist die Kurbel 49 so angeordnet, daß sie in den Endlagen der Drehschwingbewegung im wesentlichen horizontal gerichtet ist.
  • Die horizontale Komponente der von der Kurbel 49 ausgeführten Drehschwingbewegung wird in ähnlicher Weise wie bei dem Schieber 42 in eine horizontale Bewegung des Schiebers 55 umgewandelt, während die vertikale Komponente wiederum einen Leerlauf des Gleitsteins 53 in der Gleitführung 54 hervorruft.
  • Von dem Schieber 55 wird die intermittierende Drehschwingbewegung abgegriffen.
  • Die durch diese Maßnahme erzielbare weitere Beruhigung der intermittierenden Hin- und Herbewegung in den Stillstandsbereichen beruht auf der Ausnutzung der Totlagen der Kurbel 53 in den Endstellungen der Drehschwingbewegung, wodurch auch stärkere Abweichungen des Schiebers 42 von seinen Endlagen während der Umlaufbewegung des Kurbelzapfens 38 noch keine über das von Fall zu Fall zulässige Maß hinausgehende Abweichungen des Schiebers 55 von dessen Endlagen hervorrufen.
  • Für eine Vorrichtung zur Bewicklung der Ständer elektrischer Kleinmotoren wird durch das Getriebe die Schwenkbewegung der den Draht in die Ständernuten einführenden Führungsmittel gegenüber dem Ständer zur Erzielung des erforderlichen Wickelschrittes benutzt. Zu diesem Zweck trägt der Schieber 55 an seiner von der Gleitführung 54 abgewandten Seite eine sich horizontal erstreckende Zahnstange 64, mit der ein Ritzel 65 kämmt. Mit dem Ritzel ist in Achsrichtung eine Vierkantstange 71 drehfest, aber axial verschieblich verbunden, die als Träger der Drahtführungsmittel dient.
  • Die Nachschaltung des zweiten Kurbeltriebs mit der Kurbel 49 im Anschluß an den Schieber 42 hat den weiteren Vorteil, daß die Kurbel 49 zur Ermöglichung eines unterschiedlichen Hubes der am Schieber 55 abgegriffenen intermittierenden Hin- und Herbewegung -verstellbar ausgeführt werden kann, ohne daß der Bewegungsverlauf durch die Verstellung in seiner Form verändert wird. Hierdurch kann bei einer Wickelvorrichtung für elektrische Maschinen der Wickelschritt verstellt bzw. genau eingestellt werden.
  • Die F i g. 5 und 6 zeigen eine solche verstellbare Kurbel. Die Welle 48 hat an ihrem kurbelseitigen Ende einen vierkantförmigen Kopf 72, der in einer Profilnut 73 eines den Kurbelzapfen 51 tragenden Kurbelarmgehäuses 74 radial verschieblich ist. Der vierkantförmige Kopf ist mit einer Bohrung 75 versehen, deren mittlerer Bereich eine Gewindebohrung aufweist.
  • In das dem Kurbelzapfen S1 entgegengesetzte Ende der Profilnut 73 ist ein Deckel 76 eingesetzt und mit einer Zylinderschraube 77 gegen Verschiebung in der Profilnut gehalten. Der Deckel 76 ist mit einer Bohrung 78 versehen, durch welche eine Stellschraube 52 mit einem Rändelkopf 81 hindurchgeführt ist. Das Gewinde der Stellschraube 52 greift in das Gewinde der Bohrung 75 ein. Der Rändelkopf 81 liegt mit der schaftseitigen Stirnseite gegen die Außenseite des Deckels 76 an und wird durch einen in eine Nut der Stellschraube 52 eingesetzten Sprengring 82, der sich gegen die Innenseite des Deckels 76 anlegt, in Stellung gehalten. Durch Verdrehen des Rändelkopfes 81 wird das Kurbelarmgehäuse 74 im Verhältnis zu dem vierkantförmigen Kopf 72 der Welle 48 in radialer Richtung verschoben und hierdurch die Exzentrizität des Kurbelzapfens 51 gegenüber der Welle 48 in beliebiger Größe verstellt.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Getriebe zur Umwandlung einer gleichförmigen Drehbewegung in eine intermittierende hin-und hergehende Bewegung mit längeren Stillstandszeiten an den Endpunkten, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise durch die Drehbewegung das Umlaufzentrum eines Exzenterpunktes in eine gleichförmige Bewegung auf einer Kreisbahn gebracht wird, deren Radius gleich oder angenähert gleich dem Neunfachen des Exzenterradius ist, und dem Exzenterpunkt eine in der Kreisbahnebene mit entgegengesetzter Drehrichtung kreisende Bewegung um das Exzenterzentrum erteilt wird, deren absolute Drehzahl das Dreifache der Drehzahl beträgt, mit welcher sich das Exzenterzentrum um den Mittelpunkt der Kreisbahn bewegt, und daß die Projektion der absoluten Bewegung des Exzenterpunktes auf die eine Achse der gemeinsamen Bewegungsebene des Exzenterzentrums und des Exzenterpunktes als Hin- und Herbewegung unmittelbar oder mittelbar abgegriffen wird.
  2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterpunkt durch einen an dem Planetenrad (31) eines Planetenradgetriebes exzentrisch angeordneten Kurbelzapfen (38) gebildet ist, der in einen in einer quer zur Getriebeachse (Welle 21) gerichteten linearen Führung (41) frei verschieblichen Gleitstein (39) eingreift, wobei die Führung von einem rechtwinklig zu ihr und in Querrichtung zur Getriebeachse beweglichen Schieber (42) getragen ist, von welchem die Hin- und Herbewegung unmittelbar oder mittelbar abnehmbar ist.
  3. 3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum mittelbaren Abgriff der Hin- und Herbewegung die Projektion der Bewegung des Exzenterpunktes auf die Achse der gemeinsamen Bewegungsebene des Exzenterzentrums und des Exzenterpunktes in eine geschwin- digkeits- und beschleunigungsproportionale Drehschwingbewegung eines zweiten Exzenterpunktes um ein ortsfestes Zentrum über einen Winkel von gleich oder angenähert 1800 umgewandelt wird, deren Projektion auf eine die Endpunkte der Drehschwingbewegung durchsetzende Achse unmittelbar als Hin- und Herbewegung abgegriffen wird.
  4. 4. Getriebe nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet durch eine mit dem Schieber (42) verbundene Zahnstange (45) und ein in diese eingreifendes Antriebsritzel (46) für eine ortsfest gelagerte Kurbel (49) mit einem exzentrischen Kurbelzapfen (51), der in einen Gleitstein (53) eingreift, welcher in einer quer zur Kurbelachsenwelle (48) gerichteten linearen Führung (54) frei verschieblich ist, die von einem rechtwinklig zu ihr und in Querrichtung zur Kurbelachse beweglichen zweiten Schieber (55) getragen ist, von welchem die Hin- und Herbewegung abnehmbar ist.
  5. 5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität des an der ortsfest gelagerten Kurbel (49) angeordneten Kurbelzapfens (51) in einem vorgegebenen Bereich einstellbar ist.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 396 446, 717 232, 875 110, 883 540, 945 799, 1 084 271; Dr. phil. R. B e y e r, »Technische Kinematik«, Verlag von Joh. Ambrosius Barth, Leipzig, 1931, S. 213 bis 216; Dr.-Ing. H. H. FinkelnburgMettman n, »Das Bohren vielkantiger Löcher«, Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb», Carl Hanser Verlag, München, 83. Jahrgang, 1950, H. 8, S. 359 bis 360; O. K r a e m e r, »Getriebelehre«, Verlag G. Braun, Karlsruhe, 3. Auflage, Kap. XIII.
DEB74955A 1964-01-11 1964-01-11 Getriebe zur Umwandlung einer gleichfoermigen Drehbewegung in eine intermittierende hin- und hergehende Bewegung mit laengeren Stillstandzeiten an den Endpunkten Pending DE1217733B (de)

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