DE2610313C2 - Planetary differential gear for generating a pilgrim step movement - Google Patents

Planetary differential gear for generating a pilgrim step movement

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DE2610313C2 DE19762610313 DE2610313A DE2610313C2 DE 2610313 C2 DE2610313 C2 DE 2610313C2 DE 19762610313 DE19762610313 DE 19762610313 DE 2610313 A DE2610313 A DE 2610313A DE 2610313 C2 DE2610313 C2 DE 2610313C2
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Description

4040

Es ist in der Technik allgemein bekannt, eine umlaufende und eine schwingende Drehbewegung mit Hilfe von Planetenrad-Differentialen zu einer Pilgerschrittbewegung zu überlagern und am Zentralrad abzuführen. Pilgerschrittbewegungen dieser Art werden in verschiedenen Zweigen des Maschinenbaus benötigt, so bei Rotationsmaschinen für die Filmentwicklung, bei Druckmaschinen und textilverarbeitenden Maschinen, beispielsweise Flachsbrechmaschinen und Filzwatzmaschinen. Bei einer bekannten derartigen Planetenrad- Differentialanordnung kann nur eine der beiden Antriebsbewegungen gegenüber dem Gestell eingeleitet werden. Die andere einzuleitende Antriebsbewegung erfordert entweder einen im Takt der Pilgerschrittbewegung gegenüber dem Gestell oszillierend mitbewegten Motor oder aber ersatzweise hierfür einen ortsfesten Motor mit zusätzlichen Übertragungsgliedern. Ein solches Getriebe ist wegen der großen ungleichförmig zu bewegenden Massen für hohe Maschinengeschwindigkeiten nicht geeignet Bei einer anderen bekannten Planetenrad-Differentialanordnung sind beide Antriebsbewegungen gegenüber dem Gestell einleitbar. Bei dieser Lösung ist jedoch eine Beeinflussung der Kenngrößen der Pilgerschrittbewegung nur auf umständliche und zeitraubende Weise möglich. fmIt is well known in the art to have an orbital and an oscillating rotary motion Using planetary gear differentials to superimpose a pilgrim step movement and on the central gear to dissipate. Pilgrim step movements of this kind are required in various branches of mechanical engineering, so with rotary machines for film development, with printing machines and textile processing machines, for example flax breaking machines and felting machines. In a known such planetary gear Differential arrangement can be initiated only one of the two drive movements with respect to the frame. The other drive movement to be initiated requires either one that oscillates in time with the pilgrim's step movement with respect to the frame moving motor or alternatively for this a stationary motor with additional transmission elements. Such a transmission is because of the large Masses to be moved unevenly not suitable for high machine speeds Another known planetary differential arrangement are both drive movements with respect to the frame initiable. With this solution, however, the parameters of the pilgrim's step movement are only influenced possible in a cumbersome and time-consuming way. fm

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Planetenrad-Differentialgetriebe zum Erzeugen einer Pilgerschrittbewegung zu schaffen, das bei einfachemThe object of the present invention is to provide a planetary differential gear for producing a To create pilgrimage movement, that with simple Aufbau auch für hohe Maschinendpehiahlen ersetzbar ist und außerdem die Beeinflussung der Kenngrößen de? Pilgersehrittbewegung auf einfache Weise und auch bei laufender Maschine möglich macht.Construction can also be replaced for high machine ends is and also the influencing of the parameters de? Pilgrimage ride in a simple way and also with running machine possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gelenkfünfeck mit einem einen innenverzahnten Radkranz aufweisenden Koppelglied, das über ein weiteres Koppelglied mit einer ihm eine Schwingbewegung erteilenden Antriebskurbel drehbeweglich verbunden ist und als Planet eines mit ihm in Eingriff stehenden, als Abtriebsglied dienenden Zentralrades mit einer zweiten Antriebskurbel als Steg geführt ist Eine einfache und schnelle Beeinflussung der Kenndaten der Abtriebsbewegung des Zentralrades wird dabei dadurch erreicht daß die wirksame Gestellänge und bzw. oder der wirksame Kurbelradius der die Schwingbewegung erteilenden Antriebskurbel einstellbar sind. Zweckmäßig sind die beiden Antriebskurbeln über ein schlupffreies Antriebsmittel, z. B. einen Zahnriemen miteinander verbunden, wodurch für deren Antrieb nur ein Antriebsmotor erforderlich wird. Durch einen dem Antriebsmittel zugeordneten und gegenüber diesem verschiebbar gelagerten Spannhebel wird eine stufenlose Veränderung der Phasenlage der Antriebskurbeln zueinander erreicht. Weitere vorteilhafte Einzelheiten sind in den Unteransprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved by a pentagon joint with an internally toothed one Wheel rim having coupling member which is rotatably connected via a further coupling member to a drive crank imparting a vibratory movement to it and as a planet one engages with it standing central gear serving as an output member is guided with a second drive crank as a web simple and quick influencing of the characteristic data of the output movement of the central wheel is thereby achieved that the effective frame length and / or the effective crank radius of the oscillating movement issuing drive crank are adjustable. The two drive cranks are expediently via a non-slip drive means, e.g. B. a toothed belt with each other connected, whereby only one drive motor is required for their drive. By one of the A clamping lever that is assigned to the drive means and is mounted displaceably with respect to it is a stepless change in the phase position of the drive cranks reached each other. Further advantageous details are given in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigt in schematischer DarstellungThe invention is explained below with reference to the drawings. It shows in a schematic representation

F i g. 1 das erfindungsgemäße Getriebe von der Seite gesehen,F i g. 1 the transmission according to the invention seen from the side,

F i g. 2 das Getriebe nach F i g. 1 in der Draufsicht undF i g. 2 the transmission according to FIG. 1 in plan view and

Fig.3 und 4 Weiterbildungen des Getriebes nach F i g. 1 und 2, von der Seite gesehen,3 and 4 further developments of the transmission according to F i g. 1 and 2, seen from the side,

Fig.5 und 6 Abwandlungen des Getriebes nach Fig. !,von der Seite gesehen.Fig. 5 and 6 modifications of the transmission according to Fig.!, Seen from the side.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist in einem Gestell 1 eine erste, mit einer Winkelgeschwindigkeit q>n antreibende Antriebskurbel 2 in einem Gelenk A0 drehbar gelagert. Ein Koppelglied 3 ist mittels des Kurbelzapfens A der Antriebskurbel 2 drehbeweglich mit der letzten und mittels eines Drehgelenkes B mit einem Koppelglied 4 beweglich verbunden. Das Koppelglied 4 weist einen innenverzahnten Radkranz 5 auf, den es umfaßt und ist mit dem Kurbelzapfen B0 einer zweiten, im Gestell 1 in einem Gelenk Co drehbar gelagerten Antriebskurbel 6 drehbeweglich verbunden. Die Radachse des innenverzahnten Radkranzes S des Koppelgliedes 4 fällt mit dem Kurbelzapfen B0 der Antriebskurbel 6 zusammen, die mit einer Winkelgeschwindigkeit <p\t antreibt. Gleichzeitig mit der Antriebswelle der Antriebskurbel 6 ist im Gestell 1 ein Zentralrad 7 drehbar gelagert, dessen außenverzahnter Radkranz 8 mit dem innenverzahnten Radkranz 5 des Koppelgliedes 4 in Eingriff steht. Das Zentralrad 7 vollführt als Abtriebsglied mit einer Winkelgeschwindigkeit ψ\ι die Pilgerschrittbewegting. Die Antriebsdrehung der dem Koppelglied 4 eine schwingende Drehbewegung erteilenden Antriebskurbel 2 und der dem Koppelglied 4 eine umtaufende Drehbewegung erteilenden Antriebskurbel 6 können durch zwei Antriebsmotoren eingeleitet werden oder auch nur von einem Antriebsmotor unter Zwischenschaltung einer Antriebsverbindung.According to FIGS. 1 and 2, a first drive crank 2, which drives with an angular velocity q> n, is rotatably mounted in a joint A 0 in a frame 1. A coupling member 3 is rotatably connected to the last by means of the crank pin A of the drive crank 2 and is movably connected to a coupling member 4 by means of a swivel joint B. The coupling member 4 has an internally toothed wheel rim 5 which it encompasses and is rotatably connected to the crank pin B 0 of a second drive crank 6 rotatably mounted in a joint Co in the frame 1. The wheel axis of the internally toothed wheel rim S of the coupling member 4 coincides with the crank pin B 0 of the drive crank 6, which drives with an angular velocity <p \ t. At the same time as the drive shaft of the drive crank 6, a central wheel 7 is rotatably mounted in the frame 1, the externally toothed wheel rim 8 of which engages with the internally toothed wheel rim 5 of the coupling member 4. The central wheel 7, as an output member, performs the pilgrim step movement at an angular velocity ψ \ ι. The drive rotation of the drive crank 2 which gives the coupling member 4 an oscillating rotary movement and the drive crank 6 which gives the coupling member 4 a revolving rotary movement can be initiated by two drive motors or only by one drive motor with the interposition of a drive connection.

Das aus dem Gestell 1, den Antriebskurbeln 2 und 6 und den Koppelgliedern 3 und 4 gebildete Gelenkfünfeck mit den fünf Drehgelenken Ao, A, B, Bo, Co ist ein Differentialgetriebe mit dem Laufgrad F= 2. Sein Bewegungszustand wird durch Einleitung der zwei Bewegungsgrößen g>u und qpi6 der beiden Antriebskur-The pentagon formed from the frame 1, the drive cranks 2 and 6 and the coupling links 3 and 4 with the five swivel joints Ao, A, B, Bo, Co is a differential gear with the degree of running F = 2 g> u and qpi6 of the two drive cranks

bein 2 und 6 definiert. Der Bewegungsverleuf jedes der Koppelglieder 3 und 4 ist dann eine Funktion dieser beiden Bewegungsgrößen, Jedes von ihnen stellt ein Summenglied des Differentialgetriebes dar. Die im Differentialgetriebe im Koppelglied 4 vollzogene Summenbildung wird durch den innenverzahnten Radkranz 5 des Koppelgliedes 4 und den mit ihm in Eingriff stehenden äußeren Radkranz 8 des Zentralrades 7 in eine als Drehung abnehmbare, unmittelbar nutzbare Abtriebsbewegung umgesetzt Dies gelingt dadurch, daß der innenverzahnte Radkranz 5 des Koppelgliedes 4 als Planet des Zentralrades 7 mit der Antriebskurbel 6 als Steg geführt wird.leg 2 and 6 defined. The course of movement of each of the Coupling links 3 and 4 is then a function of these two movement quantities, each of them adjusts The sum element of the differential gear. The completed in the differential gear in the coupling element 4 Sum formation is through the internally toothed wheel rim 5 of the coupling link 4 and with it in Engagement standing outer wheel rim 8 of the central wheel 7 in a detachable as rotation, directly Usable output movement implemented This is achieved in that the internally toothed rim 5 of the Coupling member 4 is guided as a planet of the central wheel 7 with the drive crank 6 as a web.

Die Abtriebsbewegung des Zenträlrades 7 ergibt sich als Oberlagerung der eingeleiteten Anlriebsdrehungen der Antriebskurbeln 2 und 6 und hängt von der Größe der Antriebsdrehungen und den Gelriebeabmessungen ab. Bei ganzzahligen ObersetzungenThe output movement of the central wheel 7 results from the superimposition of the initiated drive rotations of the drive cranks 2 and 6 and depends on the size of the drive rotations and the dimensions of the gear mechanism away. With integer translations

7 127 12

der beiden. Antriebskurbeln 2 und 6 ergibt sich eine Einfachperiodizität, bei allen anderen Übersetzungen eine Vielfachperiodizität der Abtriebsbewegung.of both. Drive cranks 2 and 6 result in a single periodicity, with all other translations a multiple periodicity of the output movement.

Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausgestaltung des oben beschriebenen Getriebes sind eine dem Koppelglied 4 die schwingende Drehbewegung erteilende Antriebskurbel 20 und die Antriebskurbel 6 über einen spielfreien Antrieb miteinander verbunden. Die Antriebsverbindung wird durch einen Zahnriemen 11 hergestellt, der über gezahnte Räder 21 und 61 mit gleicher Zähnezahl geführt wird, mit denen die Antriebskurbeln 20 und 6 fest verbunden sind. Damit wird eine einfachperiodische Abtriebsbewegung des Zentralrades 7 erzeugt. Mittels eines im Gestell 1 in D angelenkten Spannhebels 12 mit Spannrollen 13 und 14, an den eine Zugfeder 15 angreift, wird der Zahnriemen 11 gespannt Der Gelenkzapfen Ao der Antriebskurbel 20 ist auf einem Stein 22 angeordnet, der in einer Kulisse 23 mittels Spannelementen 24 fixiert ist und nach Lösen der Spannelemertte 24 in der Kulisse 23 verschoben werden kann. Damit ist es möglich, die wirksame Gestellänge Ao G> stufenlos veränderlich einzustellen. Der Kurbelzapfen A der Antriebskurbel 20 ist auf einem Stein 25 angeordnet, der nach Lösen von Spannelementen 26 in einer Kulisse 27 der Antriebskurbel 20 verschiebbar jst;_so daß damit auch der wirksame Kurbelradius Ä^Ä der dem Koppelglied 4 die schwingende Drehbewegung erteilenden Antriebskurbel 20 stufenlos veränderlich einstellbar ist. In the case of the in FIG. 3, a drive crank 20 imparting the oscillating rotary movement to the coupling member 4 and the drive crank 6 are connected to one another via a backlash-free drive. The drive connection is established by a toothed belt 11, which is guided over toothed wheels 21 and 61 with the same number of teeth, with which the drive cranks 20 and 6 are firmly connected. A single-period output movement of the central wheel 7 is thus generated. By means of an articulated in the frame 1 in D tension lever 12 having tension rollers 13 and 14 engages the a tension spring 15, the toothed belt is tensioned 11. The pivot pin Ao of the drive crank 20 is disposed on a stone 22, which fixed in a connecting link 23 by means of tensioning elements 24 is and can be moved after loosening the clamping element 24 in the gate 23. This makes it possible to set the effective frame length Ao G> continuously variable. The crank pin A of the drive crank 20 is arranged on a stone 25 which, after loosening the tensioning elements 26, is slidable in a link 27 of the drive crank 20; so that the effective crank radius Ä ^ Ä of the drive crank 20 imparting the oscillating rotary movement to the coupling member 4 is continuously variable is variably adjustable.

Eine Verstellung des wirksamen Kurbelradius Ao A hat eine starke Änderung des relativen Schwingenhubwinkels des Koppelgliedes 4 gegenüber der Antriebskurbel 6 zur Folge. Sie ist mit der gezeigten Verstellvorrichtung bequem im Stillstand des Getriebes durchführbar. Demgegenüber erfolgt durch eine Verstellung der wirksamen Gestellänge Ao Co nur eine geringfügige Änderung des relativen Schwingenhubwinkels des Koppelgliedes 4 gegenöber der Antriebskurbel 6, Diese kann jedoch M laufendem Getriebe vorgenommen werden. Jede der Verstellmögliehkeiten beeinflußt die Kenndaten der Abtriebsbewegung des Zentralrades 7. Gemeinsam erlauben sie eine Grobeinstellung im Getriebestillstand und eine Feineinstellung bei laufendem Getriebe.
Eine weitere Möglichkeit, die Kennwerte der Pilgerschrittbewegung stufenlos und während des Laufs des Getriebes zu beeinflussen, ist in Fig,4 gezeigt Hierbei ist der in Spannrollen 13 und 14 tragende Spannhebel 12, der den in die gezahnten, mit den Antriebskurbeln 2 und 6 fest verbundenen Räder eingreifenden Zahnriemen 11 spannt, in D auf einem Stein 16 angelenkt Ebenso ist die Zugfeder 15 am Stein 16 befestigt. Der Stein 16 ist in einer Kulisse 17, die im wesentlichen quer zur Laufrichtung des Zahnriemens 11 angeordnet ist, mittels Spannelemente i8 fixiert Nach
An adjustment of the effective crank radius Ao A results in a significant change in the relative swing angle of the coupling element 4 with respect to the drive crank 6. It can be conveniently carried out with the adjustment device shown when the transmission is at a standstill. In contrast, by adjusting the effective frame length Ao Co, only a slight change in the relative swing stroke angle of the coupling element 4 with respect to the drive crank 6 takes place. However, this can be done with the gear running. Each of the Verstellmögliehkeiten influences the characteristics of the output movement of the central wheel 7. Together they allow a coarse setting when the gear unit is at a standstill and a fine setting when the gear unit is running.
Another possibility of infinitely influencing the characteristic values of the pilgrim step movement while the gear is running is shown in FIG The toothed belt 11 engages the wheels, is articulated on a stone 16 in D. The tension spring 15 is also attached to the stone 16. The stone 16 is fixed in a coulisse 17, which is arranged essentially transversely to the running direction of the toothed belt 11, by means of tensioning elements i8

Lösen der Spannelemente 18 kann der Stein 16 in der Kulisse 17 verschoben werden. Eine solche Verschiebung gegen das zulaufende oder ablai'i-nde Trum des Zahnriemens fl führt zu einer Veränderung der Phasenlage der Antriebskurbeln 2 und 6 zueinander undIf the clamping elements 18 are released, the stone 16 can be moved in the setting 17. Such a shift against the tapering or ablai'i-nde strand of the Toothed belt fl leads to a change in the phase position of the drive cranks 2 and 6 to one another and

2S damit zu einer Veränderung der Kennwerte der Pilgerschrittbewegung. Die verschiebbare Lagerung des Spannhebels 12 gemäß Fig.4 kann selbstverständlich auch bei der in F i g. 3 gezeigten Vorrichtung Anwendung finden, ebenso wie eine gestufte Veränderung der2 S thus to a change in the characteristic values of the pilgrim's step movement. The displaceable mounting of the clamping lever 12 according to FIG. 4 can of course also be used in the case of the FIG. 3 are used, as well as a gradual change in the

φ Phasenlage der Antriebskurbeln 2 und 6 zueinander um jeweils ganze Vielfache der Zahnteilutig der Zahnriemenübertragung. φ Phasing of the drive cranks 2 and 6 to each other by whole multiples of the tooth part of the toothed belt transmission.

Das beschriebene Getriebe kann Abwandlungen erfahren. So kann anstelle des Zahnriemens 11 ein anderes spielfreies Antriebsmittel, zum Beispiel eine Kette, verwendet werden. Ebenso kann das Koppelglied 3 verkürzt werden, wodurch sich eine besonders raumsparende gedrungene Bauweise ergibt. Weiterhin ist ein Ersatz von Drehgelenken durch Schubgelenke sowie von Gliedern durch Kurvengelenke möglich.The transmission described can be modified. So instead of the toothed belt 11 a other backlash-free drive means, for example a chain, can be used. The coupling link can also 3 can be shortened, resulting in a particularly space-saving compact design. Farther It is possible to replace swivel joints with sliding joints and links with curved joints.

Fig.5 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Koppelglied 3 und die durch A und B definierten Drehgelenke durch ein Kurvengelenk K ersetzt sind. Das mit ψ\<, bewegte Antriebsglied 9 entspricht der Antriebskurbel 2, so daß das die Innenverzahnung 5 tragende Koppelglied 4 direkt über das Kurvengelenk K mit diesem verbunden ist. Diese Ausführung hat den Vorteil, das das Planetenrad-Differentialgetriebe durch Wegfall des Koppelgliedes 3 weiter vereinfacht ist.FIG. 5 shows an embodiment in which the coupling element 3 and the swivel joints defined by A and B are replaced by a curved joint K. The drive member 9 moved with ψ \ < corresponds to the drive crank 2, so that the coupling member 4 carrying the internal toothing 5 is connected to the cam joint K directly. This embodiment has the advantage that the planetary differential gear is further simplified by eliminating the coupling element 3.

■so Bei der in F i g. 6 gezeigten Ausführung ist das Drehgelenk B als Schubgelenk B' ausgebildet und das Koppelglied 3 als Gleitstein 3', der dauf dem Koppelglied 4 hin und her gleitet Diese Umwandlung in ein Schubgelenk tritt dann ein, wenn der Radius des Drehge'inkes B unendlich groß wird, so daß das Schubgelenk B' eine abgewandelte Form des Drehgelenkes β ist.In the case of the in FIG. 6, the swivel joint B is designed as a sliding joint B ' and the coupling member 3 as a sliding block 3', which slides back and forth on the coupling member 4. This conversion into a sliding joint occurs when the radius of the rotary joint B becomes infinitely large so that the sliding joint B 'is a modified form of the rotary joint β.

Hicr/u 4 Blatt ZeichnungenHicr / u 4 sheets of drawings

Claims (5)

Patentansprüche;Claims; 1. Pisnetenrad-Differentialgetriebe zum Erzeugen einer Pilgerschrittbewegung mit zwei über wenigstens ein Koppelglied verbundenen Antrieben und einem Zentralrad als Abtriebsglied, gekennzeichnet durch ein Gelenkfünfeck, das zwei ortsfeste Antriebe (2, 6) umfaßt, die über zwei Koppelglieder (3, 4) miteinander verbunden sind, von denen das eine (4) einen innenverzahnten Radkranz (5) aufweist, der mit dem Zentralrad (7) in Eingriff steht1. Pisnetenrad differential gear to generate a pilgrim step movement with two drives connected via at least one coupling member and a central gear as an output member by a pentagon joint, which comprises two stationary drives (2, 6) which have two Coupling links (3, 4) are connected to one another, one of which (4) is internally toothed Has wheel rim (5) which meshes with the central wheel (7) 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Antriebe (20, 6) über ein schlupffreies Antriebsmittel miteinander verbunden sind.2. Transmission according to claim 1, characterized in that the two drives (20, 6) via a slip-free drive means are connected to one another. 3. Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen dem Antriebsmittel zugeordneten und gegenüber diesem verschiebbar gelagerten Spannhebel (12) zum Beeinflussen der gegenseitigen Phasenlage der beiden Antriebe (2, 20; 6).3. Transmission according to claims 1 and 2, characterized by one of the drive means associated clamping lever (12), which is mounted displaceably with respect to this, for influencing the mutual phase position of the two drives (2, 20; 6). 4. Getriebe nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Gelenke an den Koppelgliedern (3', 4) als Schubgelenk (B') ausgebildet ist.4. Transmission according to claims I to 3, characterized in that one of the joints on the coupling links (3 ', 4) is designed as a sliding joint (B') . 5. Planetenrad-Differentialgetriebe zum Erzeugen einer Pilgerschrittbewegung mit zwei über wenigstens ein Koppelglied verbundenen Antrieben und einem Zentralrad als Abtriebsglied, gekennzeichnet durch zwei ortsfeste Antriebe (9, 6), von denen der eine (9) zusammen mit dem anschließenden Koppelglied (4) ein Kurvengelenk (K) bildet und das Koppelglied den innenverzfthnten Radkranz (5) aufweist, der mit dem Zentralrad (7) in Eingriff steht5. Planetary differential gear for generating a pilgrim step movement with two drives connected via at least one coupling member and a central gear as the output member, characterized by two stationary drives (9, 6), one of which (9) together with the subsequent coupling member (4) Forms the cam joint (K) and the coupling element has the internally toothed wheel rim (5) which meshes with the central wheel (7)
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DE3311520A1 (en) * 1983-03-30 1984-10-25 L. Schuler GmbH, 7320 Göppingen Intermediate transmission for producing a pulsating rotary motion of the input shaft of a transfer device in a press

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DE3719475A1 (en) * 1987-06-11 1987-11-19 Kraemer Karl Hermann Dipl Ing Step-by-step mechanism having a variable transmission characteristic at any desired step angle and with variable step width, in the form of a modified planetary gear with two coaxial output shaft ends
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