DE2903732A1 - Schrittgetriebe - Google Patents
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Description
-If-
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schrittgetriebe
mit mindestens einer mit einem.Abtrieb verbundenen Scheibe mit auf beiden Seiten angeordneten mit
zwei Kurvenscheiben eines Treibers wechselweise zusammenwirkenden Rollen. Derartige Getriebe werden bevorzugt
in der VerpaokungsIndustrie für den Antrieb von Drehtischen
mit Verpackungsaufnahmen etc. eingesetzt. Die Getriebe der bekannten Bauart sind jedoch für diskontinuierlich
arbeitende Verpackungsmaschinen nicht geeignet, bei denen zum Beispiel ein Förderrechen so weit
zurückgenommen werden muß, daß die einzuschlagenden Packungen umgedreht werden können. Der Grund liegt darin,
daß die bekannten Getriebe keine Rücklaufphase bei kontinuierlichem Antrieb des Treibers bzw. der Treiberkurven
aufweisen. .
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu- .
gründe, das eingangs definierte, wegen der einfachen Konstruktion und Robustheit vielfach bewährte Getriebe
so auszubilden, daß eine Rücklaufphase bzw. ein sog. Pilgerschritteffekt erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die eine Kurvenscheibe
mit einer eine Rückbewegung der mit dem Abtrieb verbundenen Scheibe entweder im Anschluß an die
Vorwärtsbewegung oder während der Stillstandsphase be-
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wirkenden Unterschneidung versehen ist, während die
andere Kurvenscheibe eine Überhöhung aufweist, derart, daß der Bewegungsablauf des Abtriebs
eine Stillstandsphase, Bewegungsphase und Rücklaufphase umfaßt und zwischen den Kurvenschßiben und
den Rollen ständig, d.h. sowohl in der Stillstands-1
und Bewegungs- als auch in der Rücklaufphase Formschluß besteht.
Die erfindungsgemäße Lösung stellt ein konstruktiv
äußerst einfaches und daher unempfindliches Getriebe dar, das zugleich den Vorteil aufweist, daß eine
Rücklaufbewegung vorhanden ist. Bei der Untersuchung des Bewegungsablaufes hat sich
gezeigt, daß Elastizitäten der dem Getriebe nachgeschalteten Arbeitsorgane eine zusätzliche Rückbewegung
verursachen, wenn diese Elastizitäten frei werden. Zur Vermeidung dieser in der Regel unkontrollierten
Rückbewegungen soll erfindungsgemäß zwischen den Kurvenscheiben und den Rollen ständig,
d.h. sowohl in der Stillstands-, Bewegungs- als auch in der Rücklaufphase Formschluß bestehen. Die
Kurvenscheiben sind also stets nach beiden Seiten hin abgestützt.
Dadurch wird die Verwendung von Freiläufen, Klinkensperren, Magnetbremsen etc. zur Verhinderung einer
unkontrollierten Rückbewegung der mit dem Abtrieb verbundenen Scheibe vermieden.
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Durch das in jeder Bewegungsphase formschlüssige Ineinandergreifen
der Rollen und Kurvenscheiben ist ein absolut kontrollierter Bewegungsablauf einschließlich
kontrollierter Rücklauf des Getriebes hergestellt.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß ein ohne Treiberrollen
versehenes Schrittgetriebe gegenüber einem Schrittgetriebe mit Sternscheibe bzw. Sternrad als
Abtrieb und mit einem Treiber mit mit dem Sternrad unmittelbar zusammenwirkenden Treiberrollen die
Vorteile aufweist, daß kein Sternrad mit Sternkurve erforderlich ist, keine Verschlingung der Rollenmittelpunktsbahnen
vorhanden ist, eine Kontrolle des Abstandes zwischen dem Konturrand der Sternkurve
und der Treiberrollenmitte entbehrlich ist, große Pilgerwinkel erzielbar sind und ein Formschluß
auch bei einem Schrittwinkel von 9o° gewährleistet ist.
Weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
Nachstehend wird eine besonders vorteilhafte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung anhand der anliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungs-
gemäßen Getriebes in Seitenansicht,
Fig. 2 das Getriebe gemäß Fig. 1 Längslinie
II-II,
Fig. 3 bis 7 den Eingriff zwischen den beiden Kurven-
scheiben und den Kurvenrollen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stillstandsphasen des Getriebes,
Fig. 8 ein Diagramm über den Bewegungsablauf
des Abtriebes, wobei die Rücklaufphase
im Anschluß an die Vorwärtsbewegung erfolgt
, und
Fig. 9 ein Diagramm über einen Bewegungsablauf
mit negativer Schwingbewegung des Abtriebes während der Stillstandsphase.
Das Schrittgetriebe gemäß den Fig. 1 und 2 weist einen
Treiber 2o mit zwei Kurvenscheiben 24, 25 auf, die wechselweise mit Rollen Rl bis R8 zusammenwirken, die
in zwei parallelen Ebenen zwischen frei auf einem Stehbolzen 2 6 drehbar gelagerten Rollenscheiben 22,
5o, 52 gelagert sind. An die Scheiben 22, 5o, 52 ist
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ein Abtriebszahnrad 56 angeformt. Der Stehbolzen
ist im Gehäuse 54 des Getriebes gelagert. Die Treiberwelle 44 des Treibers 2o ist im Gehäuse 54 des
Getriebes drehbar gelagert. Wie den Fig. 1 und 2 deutlich zu entnehmen ist, sind auf jeder Seite der
mittleren Scheibe 22 längs eines gemeinsamen gedachten Umfangskreises 3ο gleichmäßig verteilt vier
Rollen angeordnet, wobei die auf der einen Seite angeordneten Rollen mit den Bezugsziffern Rl, R3,
R5, R7 und die auf der gegenüber liegenden Seite der Scheibe 2 2 angeordneten Rollen mit den Bezugsziffern R2, RH, R6, R8 versehen sind. Das zweite
Rollenquartett R2, R4, R6, R8 liegt dabei auf den Winkel-halbierenden des ersten Rollenquartetts Rl,
R3, R5, R7i die acht Rollen Rl bis R8 sind also auf
dem gedachten Umfangskreis 3o gleichmäßig verteilt angeordnet.
Die erste Kurvenscheibe 24 weist einen etwa halbkreisförmigen
Rastabschnitt 32, einen nasenförmig vorspringenden
Nockenabschnitt 34 und im Bereich des einen Überganges zwischen Rast- und Nockenabschnitt
eine muldenförmige Einbuchtung bzw. Auskehlung 36 sowie im Bereich des anderen gegenüberliegenden
Überganges eine Unterschneidung 2 8 auf· Die Unterschneidung 2 8 wird dadurch erzeugt, daß der Radius
des Rastkreises 32 sich im Bereich des zuletzt genannten Überganges zwischen dem Nocken- und Rastabschnitt
stetig verringert. Die Aussenkontur der
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ersten Kurvenscheibe 24 ist also im genannten Bereich zur Treiberachse 44 hin eingesogen. Die zweite
Kurvenscheibe 2 5 weist ebenfalls einen etwa halbkreisförmigen Rastabschnitt 38, einen nasenförmig
vorspringenden Nockenabschnitt 4o und im Bereich des einen Überganges zwischen »Nooke und
Rastabschnitt eine muldenförmige Einbuchtung bzw. Auskehlung 42 auf. Wie Fig. 1 deutlich zeigt,
weist die zweite Kurvenscheibe im Bereich des der Einbuchtung bzw. Auskehlung 42 gegenüberliegenden
Überganges zwischen Nocke und Rastabschnitt keine Unterschneidung auf. Die zweite Kurvenscheibe 25
weist jedoch im Bereich zwischen der Auskehlung 42 und dem Rastabschnitt 38 im Anschluß an die Auskehlung
42 eine Überhöhung 29 auf. Auf diese Weise ist während des gesamten Bewegungsablaufes
zwischen den Kurvenscheiben 24, 2 5 und den Rollen Rl bis R8 stets Formschluß gewährleistet. Der
Radius der beiden Einbuchtungen 36 und 42 entspricht den Radien der Rollen Rl bis R8.
Die beiden Flanken bzw. Konturen der Nockenabschnitte
34, 4o werden durch zwei sich schneidende Kurven3ste gebildet. Die dabei entstehende flache
Spitze kann -wie im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 3 bis 7- abgerundet ausgebildet sein.
Die Stärke der Abrundung ist jedoch durch die Bedingung begrenzt, daß stets, d»h. in allen relativen
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- Io -
Lagen zwischen Treiber und Abtrieb, ein Forinschluß
zwischen Treiber und Abtrieb bestehen muß.
Die beiden Kurvenscheiben 24 und 2 5 sind auf der Treiberwelle
44 so angeordnet, daß die beiden Nocken 34,4o einen spitzen Winkel ο«, miteinander einschließen und
die Einbuchtung bzw. Auskehlung 36 bzw. "42 der einen Kurvenscheibe 24 bzw. 2 5 jeweils auf den Mittellinien
46 bzw. 4 8 der anderen Kurvenscheibe 2 5 bzw. 24 liegt. Die erste Kurvenscheibe 24 wirkt mit den ungeradezahl ig
indizierten Kurvenrollen Rl, R3, RS, R7, die zweite
Kurvenscheibe 2 5 mit den geradezahlig indizierten Kurvenrollen R2, R4 , R6, R8 zusammen. Wie der Fig. 2 zu
entnehmen ist, ist der Treiber 2o mit den beiden Kurvenscheiben
24, 25 einstückig ausgebildet.
In Fig. 1 befindet sich das Getriebe in der sogenannten Durchschlagslage bzw. Durchschlagsstellung der
Kurvenrolle Rl, in der die beiden Getriebeachspunkte mit der Kurvenrolle Rl auf einer' Linie liegen. In dieser Stellung sind drei Rollen, nämlich die Rollen Rl,
R2 . und R8 mit den beiden Kurvenseheiben 24, 25 im Ein-"
gri f f."'"-' '
Tm folgenden wird anhand der Fig. 3 bis 7 der gegenseitige'
Eingriff zwischen den leiden Kurvenscheiben 24, 25
und den Kurvenrollen Rl bis R8 η3her erläutert. Die
Fig. 3 bis 7 sind eine
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- ία -
vereinfachte Darstellung des Getriebes gemäß Fig. 1, wobei mit D die Drehrichtung der als
Treiber dienenden Kurvenscheiben 24, 25 bezeichnet ist«
In Fig. 3 befinden sich die Kurvenrollen Rl und R7 mit dem Nockenabschnitt 34 der ersten Kurvenscheibe 24 in Eingriff. Die Kurvenrolle R8 taucht
in die Einbuchtung 42 der zweiten Kurvenscheibe ein. Fig. 3 zeigt die Stellung des Getriebes kurz
vor der Durchschlagslage der Kurvenrolle R8 bzw. nach der Durchschlagslage der Kurvenrolle Rl gemäß
Fig. 1.
In Fig. 4 haben sich die beiden Kurvenscheiben 24, 25 in Drehrichtung D so weit gedreht, daß
die Kurvenrolle Rl außer Eingriff ist. Es besteht Formschluß zwischen der Kurvenscheibe 2 5 und der
Kurvenrolle R8 im Bereich der Überhöhung 29 sowie zwischen der Kurvenscheibe 24 und der
Kurvenrolle R7 im Bereich der Unterschneidung In der gezeigten Stellung setzt gerade die Rücklaufphase
der Scheibe 2 2 ein. Dies ist durch den Pfeil A in Fig. 4 angedeutet. Der Rücklauf der
Scheibe 22 beginnt nämlich dann, wenn die Kurvenrolle R7 die tiefste Lage der Unterschneüung 2 8
durchfahren und die Kurvenrolle R8 den höchsten Punkt der Überhöhung 29 erreicht haben. Wie
in Fig. 4 deutlich dargestellt, besteht also auch während der Rücklaufphase ein Formschluß zwischen
dem Treiber und der mit dem Abtrieb verbundenen Scheibe 22.
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In Fig. 5 ist die Stellung nach beendetem Rücklauf dargestellt. Die Rollen R8 und R7 befinden sich auf
den beiden Rastabschnitten bzw. Rastkreisen 32, der Kurvenscheiben 24, 25. Es setzt nunmehr die Stillstandsphase
der Scheibe 22 ein.
In Fig. 6 befindet sich die Scheibe 2 2 nach wie vor
in der Stillstandsphase. Wie die Fig. 5 und 6 zeigen,
besteht auch zu Beginn und während der Stillstandsphase stets Formschluß zwischen den beiden Kurvenscheiben
2H, 25 und den Kurvenrollen der Scheibe 22,
in den Fig. 5, 6 den Kurvenrollen R8 und R7.
In Fig. 7 ist die Durchschlagslage bzw. -stellung der Kurvenrolle R7 dargestellt. Die am Nockenabschnitt
^o der zweiten Kurvenscheibe 25 anliegenden Kurvenrollen R8 und R6 nehmen vorzugsweise
alle Kräfte auf. Die Kurvenrolle R7 wird dadurch unterstützt. Welche Rollen die Kräfte tatsächlich
aufnehmen, hängt natürlich von den Toleranzen ab. Die Kurvenrolle R7 könnte ebenfalls alle Kräfte
aufnehmen. Die Sicherheit gegen ungewolltes Verdrehen etc. ist jedoch erhöht, wenn mindestens
noch eine Kurvenrolle die Konturen der Kurvenscheiben
berührt.
Die Lage gemäß Fig. 7 entspricht der Lage gemäß Fig. 1, nur mit dem Unterschied, daß die Kurvenscheiben
24, 2 5 in Drehrichtung D um 3 6o , die
Scheibe 2 2 um 9o gedreht sind.
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Besondere des erfindungsgemäßen Getriebe«
liegt im Einschwingen einer der jeweils im
Eingriff stehenden Kurvenrollen bis unter den Rastkreis der zugeordneten Treiberkurve und dem
anschließenden Rücklauf der Kurvenrolle auf diesen Rastkreis im Sinne eines Pilgerschnittes.
Der Unterschneidung bzw* der Unterschnitt der
besagten Treiberkurve 24 entspricht eine angepaßte Überhöhung der zweiten Treiberkurve25.
Dadurch ist in allen Bewegungsphasen einschließlich der Rücklaufphase Formschluß zwischen den
Treiberkurven und Rollen der Abtriebescheibe gewährleistet.
Die formschlüssige Pilgerschritt- bzw. Rücklaufphase
des Abtriebes erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel im Anschluß an die Vorwärtsbewegung.
Bezüglich des Bewegungsablaufes dieses Getriebes
wird auf Fig. 8 verwiesen, in der die in den Fig. 1,3- 7 dargestellten Phasen an den entsprechenden
Stellen markiert sind.
In Fig. 9 ist eine negative Schwingbewegung des Abtriebes während der Stillstandsphase dargestellt,
Der Stillstand des Abtriebes bzw. der mit dem Abtrieb verbundenen Scheibe wird durch einen Rück-
und Vorlauf (negative Schwingbewegung) unterbrochen. Ebenso wäre eine Unterbrechung durch
einen Vor- und Rücklauf denkbar. Man nennt diese Bewegungsphase dann positive Schwingbewegung.
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Derartige Schwingbewegungen können mit der Pilgerschrittphase gemäß Fig. 8 kombiniert werden, falls
ein entsprechender Bewegungsablauf gefordert wird.
Die Schwingbewegungen in der Stillstandsphase lassen sich konstruktiv durch die Ausbildung von Unterschneidungen
und Überhöhungen auf den Rastabschnitten der Kurvenscheiben erzielen.
Die in Fig. 2 dargestellten sog. Stutzscheiben 5o,
52 sind bei kleineren Getriebeausführungen unter Umständen entbehrlich. Die auf beiden Seiten der Scheibe
22 angeordneten Kurvenrollen Rl bis R8 sind dann jeweils
fliegend gelagert.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Schaltwinkel
von 9o erzielbar ist. Werden auf jeder Scheibenseite statt vier Rollen sechs Rollen angeordnet, und
zwar vorzugsweise wiederum gleichmäßig verteilt längs eines gemeinsamen gedachten Umfangskreises, erhält man
einen Schaltwinkel von 6o°. Die Anordnung von sechs Rollen auf jeder Scheibenseite bedarf natürlich einer entsprechenden
Anpassung der Kurvenscheiben 24 und 25.
Schließlich wird darauf hingewiesen, daß die Rollen auf
der einen Scheibenseite nicht notwendigerweise auf den Winkelhalbierenden zwischen den Rollen auf der anderen
Scheibenseite liegen müssen.
Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale,
insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht,
soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
0-30036/0019
ι ''5V
Leerseife
Claims (1)
- PatentansprücheSchrittgetriebe mit mindestens einer mit einem Abtrieb verbundenen Seheibe mit auf beiden Seiten angeordneten mit zwei Kurvenscheiben eines Treibers wechselweise zusammenwirkenden Rollen, dadurch gekennzeichne-t, daß die eine Kurvenscheibe (24) mit einer eine Rückbewegung der mit dem Abtrieb (56) verbundenen Scheibe (22) entweder im Anschluß an die Vorwärtsbewegung oder während der Stillstandsphase bewirkenden Unterschneidung (28) versehen ist, während die andere Kurvenscheibe (25) eine Überhöhung aufweist, derart, daß der Bewegungsablauf des Abtriebes (56) eine Stillstandsphase, Bewegungsphase und Rücklaufphase umfaßt und zwischen den Kurven-Eingesandte Modelle werden nadi 2 Monaten, lall· nicht zurQcfcVeWrdYrtTfeKlcfflef. Mtfndfld* Abreden, Insbesondere durch Fernsprecher bedürfen schriftlicher Beitmigung."— Öle In Rechnung gestellten Kosten ilnd mit Redinungsdatum ohne Abzug fällig. — BaI verspäteter Zahlung werden Bankzinsen bereämet.Gerichtsstand und Erfüllungsort Bremen. Bremer Bank, Bremen. Nr. 2310028 · Die Sparkasse In Bremen, Nr. 104 5855 ■ Postscheckkonto: Hamburg 339 52-202Scheiben (2H, 25) und den Rollen Rl, R3 , R5, R7 bzw. R2, R4, R6, R8) ständig, d. h. sowohl in der Stillstands- und Bewegungs- als auch in der Rücklauf phase FormschTuß besteht.2\ Schrittgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Scheibenseite jeweils eine gerade Anzahl von Rollen längs eines gedachten Umfangskreises angeordnet sind, wobei die Anzahl und/oder Lage der Rollen auf jeder Scheibenseite zueinander die Baugröße und den Schalt- bzw. Übertragungswinkel bestimmen.3. Schrittgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Scheibenseite jeweils vier Rollen (R1,R3,R5,R7 bzw. R2, R4, R6, R8) längs eines gedachten Umfangskreises angeordnet sind. .H. Schrittgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Scheibenseite jeweils sechs Rollen längs eines gedachten Umfangskreises angeordnet sind.5. Schrittgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Scheibenseite längs eines gemeinsamen gedachten Umfangskreises (3o) gleichmäßig verteilt vier Rollen (Rl, R3, R5, R7 bzw. R2, R4, R6 R8) angeordnet sind, wobei das zweite Rollenquartett (R2, R4, R6, R8) vorzugsweise auf den Winkelhalbierenden des ersten Rollenquartetts (Rl, R3, R5, R7) liegt.6. Schrittgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daßa) die erste Kurvenscheibe (24) einen etwa halbkreisförmigen Rastabschnitt (32), einen vorspringenden Nockenabschnitt (3·+) und im Bereich des einen Übergangs zwischen Rast- und Nockenabschnitt eine muldenförmige Einbuchtung bzw. Auskehlung (36) sowie im Bereich des anderen Übergangs die Unterscheidung (28) aufweist, und daß030036/0019b) die zweite Kurvenscheibe (25) ebenfalls einen etwa halbkreisförmigen Rastabschnitt (38), einen Nockenabschnitt (4o), im Bereich des einen Oberganges zwischen Nocke und Rastabschnitt eine muldenförmige Einbuchtung bzw. Auskehlung (42) und im Bereich zwischen der Auskehlung C H 2") und der Unter schneidung (28) der ersten Kurvenscheibe (24) eine Überhöhung (29) aufweist.7. Schrittgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kurvenscheiben (24, 25) auf einer Treiberwelle (44) so angeordnet sind, daß die beiden Nocken (34, 4o) einen spitzen Winkel (<&) miteinander einschließen und die Einbuchtung (36) bzw. (42) der einen Kurvenscheibe (24 bzw. 25) auf der Mittellinie (46 bzw, 48)der anderen Kurvenscheibe (.25 bzw. 24) liegt.8. Schrittgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der mit dem Abtrieb verbundenen Scheibe (22) jeweils eine Stützscheibe (5o, 52) vorgesehen ist, in denen die Rollen (Rl,R3, R5,R? bzw. R2, R4, R6, R8) ebenfalls gelagert sind.Anmelderin : Für die AnmelderinFocke & Co. Meissner & BalteSiemensstraße Io Patentanwälte281o Verden/Aller030036/0019
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