DE2146413C3 - Antriebsmechanismus - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Antriebsmechanismus mit einem treibenden und einem angetriebenen Glied, einem mit einem dieser Glieder gekuppelten Kurventräger, einem mit dem anderen Glied gekuppelten Kurvenabtriebsglied, welches zur Antriebsübertragung vom treibenden auf das getriebene Glied mit dem Kurventräger in Eingriff steht, wenn die Glieder sich in einem bestimmten Bereich relativer Stellungen zueinander befinden, sowie Verzahnungen mit konstantem Übersetzungsverhältnis, welche das treibende mit dem angetriebenen Glied verbinden, wenn die Glieder sich nicht in dem erwähnten Bereich relativer Stellungen zueinander befinden.

Ein bekannter derartiger Antriebsmechanismus (vgl. DT-PS 11 82 494) weist einen zylindrischen Kurventräger auf, mit dessen Kurvenwulst zwei Kegelrollen eines mit der Abtriebswelle verbundenen Kurvenabtriebsgliedes in Eingriff stehen. Der mittels eines Schneckentriebes angetriebene Kurventräger steht dann über eine Kegelradstufe und ein weiteres Stirnrad mit teilweise ausgesparter Verzahnung mit einem auf der Abtriebswelle sitzenden Stirnrad in Verbindung, wenn das Kurvenabtriebsglied nicht mit dem Kurvenwulst zusammenwirkt. Der Kurvenwulst ist derartig gestaltet, daß die Abtriebsdrehzahl von einer konstanten Drehzahl auf 0 und dann wieder auf die. vorherige Drehzahl verändert werden kann. Dieser bekannte Antriebsmechanismus hat den Nachteil, daß zwischen den einzelnen Stopp-Stellungen die An- bzw. Abtnebswelle jeweils eine gleiche Anzahl von Umdrehungen ausführen mufc Das Vorsehen mehrerer Übersetzungsstufen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle, nämlich dem Schneckentrieb und die Kegelradstufe, erschwerten es. bedingt durch Fertigungstoleranzen in diesen Übersetzungsstufen die einzelnen Stopp-Stelluneen genau einzuleiten und einzuhalten.

Es ist weiterhin (aus der US-PS 3049 017) eine Teilschaltvorrichtung mit einem zylindrischen Kurventräger bekannt, in dessen Kurvennut jeweils mindestens iwei zylindrische Rollglieder eingreifen, welche koaxial mit der Abtnebswelle an einer mit dieser verbundenen Scheibe gelagert sind. Die zylindrischen Roilglieder sind in gleichmäßigem Abstand voneinander an der vorerwähnten Scheibe gelagert, der sehr genau eingehalten werden muß, wenn beim Austritt einer der beiden Rollen aus der Kurvennut und beim etwa gleichzeitigen Eintritt der der zweiten RoJJe folgenden dritten Rolle in die Kurvennut Ungleichmäßigkeiten in der Abtriebsdrehbewegung vermieden werden sollen. Auch bei dieser Bauart sind die Schalttakte bei konstanter Antriebsdrehzahl zeitlich gleich weit voneinander entfernt d.h. die Umdrehung der Antriebswelle ist zwischen jedem Zyklus der Antriebsweile gleich. Weiterhin ist das Cinjustieren des Spieles zwischen den Kurventräger und den Rollgliedern schwierig und nicht einfach durch Veränderung des Abstandes zwischen zwei benachbarten Rollgliedern zu erreichen, da jedes Rollglied für zwei verschiedene Stopp-Stellungen vorgesehen ist

Schließlich ist noch (aus der US-PS 18 94 290) ein für Waschmaschinen vorgesehener Antrieb bekannt, mit dem die Drehbewegung des Antriebsgliedes in einer Richtung in eine oszillierende Drehung des Abtriebsgliedes umgewandelt werden kann. Dieser Mechanismus erfordert zwei Kurventräger, die abwechselnd mit einer Anzahl von auf einer Abtriebsscheibe gelagerten, kegelförmigen Rollgliedern in Eingriff kommen. Während die Rollglieder der Abtriebsscheibe mit dem einen Kurventräger in Eingriff stehen, durchlaufen die im Bereich des anderen Kurventrägers befindlichen Rollglieder Umfangsabschnitte dieses anderen Kurventrägers, in denen überhaupt keine Kurvenschultern ausgebildet sind. Dieser Antriebsmechanismus ist wegen der Verwendung zweier kompliziert gestalteter Kurventräger nicht nur teuer in der Herstellung, sondern auch kompliziert in der Einjustierung der beiden auf einer gemeinsamen Zwischenwelle gelagerten Kurventräger relativ zueinander.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile einen Antriebsmechanismus der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der bei geringem Bauaufwand und hoher Schaltgenauigkeit eine verschieden große Anzahl von Umdrehungen des Abtriebsgliedes zwischen den einzelnen Eingriffsphasen des Kurventrägers ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Mehrzahl von Kurvenabtriebsgliedern in zueinander unterschiedlich großen Winkelabständen zum Eingriff mit dem Kurventräger vorgesehen ist. Dank dieser Bauart können die Abstände der einzelnen Schaltzyklen hinsichtlich der Anzahl der Umdrehungen der Abtnebswelle in sehr einfacher Weise unterschiedlich groß und den praktischen Bedürfnissen gerecht gewählt werden. Die Kurvenabtriebsglieder werden in

auf das mit ihnen zu koppelnde Glied in Abstän- «neeerdee*· die der unterschiedlichen Anzahl von *ifcdningendes anderen Gliedes zwischen den ein- ~2?«Verweil- bzw. Stopp-Stellungen entsprechen Je- * Abtnebsgtieder ^{kann zu einem} einwandfrei-

mit dem Kurventräger für sie α allein justiert eUt w ne daß tierbei etwa ein be-

einem anderen Schaltzyklus zugeordnetes flß wäre und somit berücksichtigt melke

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ist der Kurventräger globoidförmig, besonders exakte Eingriffsverhältnisse der ler über den gesamten Eir.griffsbetem Kurwnträger ermöglicht werden. Ferner

Maßnahme eine kompaktere Bauweise. ist das Kurvenabtriebsglied in einer die des Kurventrägers enthaltenden Ebene an-Dies ermöglicht eine sichere Führung des über einen großen Kurvenbe-

da Qurch Hebelein- 2c nicht wegung des Schneikenrades 18 erfolgt Die Kurvenabtriebsglieder 20 erfahren ab dem Beginn ihres Eingriffes mit dem Kurventräger 14 eine getegelte Verzögerung auf die Geschwindigkeit 0, worauf sich wiederum eine geregelte Beschleunigung auf die Eintrittsgeschwindigkeit anschließt

Die Drehgeschwindigkeit, die das angetriebene Glied, also das Schneckenrad 18 bzw. die Welle 12, erreicht, wenn das Kurvenabtriebsglied 20 am Ende der Wulstkurve 22 anlangt, wird durch aie Schnecke 16 aufrechterhalten, die mit dem Schneckenrad 18 in Eingriff steht, wenn sich das Kurvenabtriebsglied 20 dem Ende der Wulstkurve 22 annähert Das sodann konstante Geschwmdigkeitsverhältnis wird aufrechterhalten, bis das nächste Kurvenabtriebsglied 20 mit dem Kurventrager 14 wieder in Eingriff kommt

Während der Phase, in der das Kurvenabtnebsghed 20 mit dem Kurventräger 14 in Eingriff steht muß der Antrieb über die Verzahnungen m.t ^_u ^nsta"^tem _1fi ^U^_n ^r. Setzungsverhältnis, also zwischen SchneckeJ6und

_wird der einerseits kostengünstig herstellbar und XeII mont.erbar ist. Zweckmäßig sind dabei die Kur-Ihtriebsglieder direkt am Umfang eines Zahnrades Γ k«tem übersetzungsverhähnis befestigt Da-Sch können unter Wegfall von Zwischengliedern oder -wellen die Herstellkosten weiter vermindert

^W*Die Erfindung ist im folgenden an Hand von in der

.-Kurvenregler 14 abgestimmt.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 ist die Wulstkurve 22 zur Oberflache des Kurventragers 14 erhaben und jedes Kurvenabtriebsglied weist zwei als Rollen ausgebildete Eingriffsglieder 26 auf. die an den Flanken der Wulstkurve 22 anliegen.

In F i g. 3 ist eine abgeänderte Ausführungsform gezeigt, bei der die Kurvenbahn die Form einer Nut -H)

.Es zeigt ,ij

_h , ε 1 eine Ansicht auf ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus Fig.2 eine Seitenansicht des in F . g. 1 dargestellten

Detailseitenansicht mit einem abgeän-1 Kurventräger,
Fig.4. 5 und 7 Aufsichten auf drei weitere Ausfun- ΤίrJnd8der Fi g.2 ähnliche Seitenansichten der ;„ F i g 5 unri 7 dargestellten Ausführu.igsformen.

Der in den F i g. 1 und 2 mit seinen wichtigsten Teilen dargestellte Antriebsmechanismus weist als antreibendes Glied eine Welle 10 und als getriebenes Glied Se in der Zeichnung angedeutete Welle 12 auf. Die antreibende Welle 10 trägt einen zylindrischen Kurven-14 und eine Schnecke 16, während auf der ange- : 12 ein Schneckenrad 18 angeordnet ist, "" 32 aufweist, die in dieser Nut läuft. Die Ausführungsform nach F i g.4 weist ein Minimum an Bauteilen aul. wobei hierbei der Kurventrager 30 zugleich die Verzahnung eines der Zahnräder 18, 34 mit konstantem

₄o Übersetzungsverhältnis aufweist. Bei dem gezeigten Beispiel ist der Kurventrager 34 W^*™*?™?* oder globoidförmige Schnecke, die mit dem Schneckenrad 18 in Eingriff steht. Von der Mitte des ausge-■n Verzahnungsabschnittes 24_des Sehntenr.

der Schnecke 34 eingreifende Rolle 38 trägt, venabtriebsglied 36 ist hierbei in einer die C des Kurventragers 34 enthaltenden Ebene angeordnet. Bei dem in den F i g. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Kurventräger 14 ähnlich wie in F i g. gestaltet, jedoch ist die Schnecke 16 durch ein Kegelrad 42 auf einer Welle 44 ersetzt, auf der ferner ein Stirnrad 46 sitzt, das mit einem weiteren Stirnrad

am angetriebenen Schneckenrad 18 - eine Mehrzahl von Kurvenabtriebsgliedern 20 in zue.nander untere« is. una
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rend in der Mitte der Wulstkurve 22 — in der in F i g. 1 verbundenen Stirnrad 48 beiesugt. umc am. .^.

und 2 dargestellten Eingriffsstellung — keine Drehbe- Welle 10 trägt ferner ein Spiralzahnrad 54, das mit

jinern Spiralzahnrad 56 auf der Welle 44 kämmt. Auf der Welle 44 ist wiederum ein Stirnrad 46 für den Eingriff mit dem Stirnrad 48 angeordnet. Auch hier ist am Stirnrad 48 ein fehlender Verzahnungsabschnitt 24 vorgesehen. Bei Drehung der Welle 10 aus der dargestell- s ten Position wird das Zahnrad 48 zuerst durch den Kurventräger 50 auf eine konstante Drehgeschwindigkeit beschleunigt, worauf das Zahnrad 46 mit dem Zahnrad 48 in Eingriff kommt und sodann ein Antrieb mit einem konstantem Drehgeschwindigkeitsverhältnis erfolgt. Wenn der fehlende Verzahnungsabschnitt 24 wieder in den Bereich des Zahnrades 46 kommt, gerät das Kurvenabtriebsglied 52 wieder mit dem Kurventräger 50 in Eingriff, um das Zahnrad 48 bis zum Stillstand zu verzögern. Bei der Ausführungsform nach den F i g. 7 und 8 ist es beispielsweise auch möglich, eine gewisse Vorspannung zwischen den Kurvenflächen und den mit diesen zusammenwirkenden Eingriffsgliedern des Kurvenabtriebsgliedes 52, sogar bei Verwendung von zylindrischen Rollgliedern mit parallelen Mantellinien, vorzusehen. Bei Verwendung zylindrischer Rollglieder können Nadellager eingebaut werden, welche wiederum günstige Genauigkeitswerte und eine hohe Belastbarkeit sicherstellen. Zur Einstellung der Vorspannung kann der Abstand zwischen dem Kurvenabtriebsglied 52 und dem Kurventräger 50 variiert werden, da der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten und zusammenwirkenden Rollgliedern keilförmig gestaltet ist.

Mit den dargestellten Ausführungsformen lassen sich ohne Verwendung von weiteren Getriebestufen bereits hohe Übersetzungsverhältnisse zwischen der antreibenden und der jeweils angetriebenen Welle erreichen, wodurch Bauraum und Kosten vermindert werden. Ferner kann die treibende Welle zwischen aufeinanderfolgenden Schaltzyklen eine verschieden große Anzahl von Umdrehungen ausführen, so daß der Zyklusabitand verschieden gewählt werden kann. Bei allen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Kurvenabtriebsglieder direkt- also ohne Zwischenschaltung von Wellen oder ähnlichen Zwischengliedern — am Umfang eines Zahnrades mit konstantem Übersetzungsverhältnis befestigt

Antriebsmechanismen der vorbeschriebenen Art, die auch als Schalt- bzw: Teilschalteinrichtungen bekannt sind, finden beispielsweise in Werkzeugmaschinen, Ver-. packungsmaschinen und anderen Sondermaschinen Verwendung, sie dienen dazu, Werkstücke oder einen Teil einer Maschine durch eine Anzahl bestimmter Stationen in Aufeinanderfolge zu bewegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Antriebsmechanismus mit einem treibenden und einem angetriebenen Glied, einem mit einem dieser GBeder gekuppelten Kurventräger, einem mit dem anderen Glied gekuppelten Kurvenabtriebsglied, welches zur Antriebsübertragung vom treibenden auf das getriebene Glied mit dem Kurventräger in Eingriff steht, wenn die Glieder sich in einem bestimmten Bereich relativer Stellungen zueinander befinden, sowie: Verzahnungen mit kenstantem Obersetzungsverhältnis, weiche das treibende mit dem angetriebenen Glied verbinden, wenn die Glieder sich nicht in dem erwähnten Bereich relativer Stellungen zueinander befinden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Kurvenabtriebsgliedern (20) in zueinander unterschiedlich großen Winkelabständen zum Eingriff mit dem Kurventräger (14) vorgesehen ist

2. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurventräger (34, 50) globoidförmig ist

3. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenabtriebsglied (36,52) in einer die Drehachse des Kurventrägers (34,50) enthaltenden Ebene angeordnet ist.

4. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprü ehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurventräger (30) zugleich die Verzahnung eines (34) der Zahnräder (18, 34) mit konstantem Übersetzungsverhältnis aufweist

5. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Kurvenabtriebsglieder (20, 26) direkt am Umfang eines Zahnrades (18) mit konstantem Übersetzungsverhältnis befestigt sind.