DE3304171A1 - Schrittschaltanrieb - Google Patents

Description

• Besohreibung :
• Titel Schrittschaltantrieb.
• Gattung des Anmeldegegenstandes: Schrittschaltantrieb fUr Dreh- und Linearbewegungen.
• Angaben zur Gattung Der Schrittschaltantrieb soll ein möglichst weiches Beschleunigen und Bremsen von Massen gewährleisten.
• Stand der Technik Schrittschaltbewegungen werden meist pneumatisch oder durch spezielle Schrittschaltgetriebe erzeugt.
• Kritik des Standes der Technik Pneumatisch erzeugte Schrittschaltbewegungen erfordern einen großen Aufwand an Stellgliedern für ein kontrolliertes Beschleunigen und Bremsen, sofern größere oder wechselnde Massen bewegt werden müssen.
• Mechanische Schrittschaltgetriebe sind meistens als Spezial-Schneckeigetriebe ausgefUhrt, wobei die Steigung der Antriebs schnecke der gewunschten Beschleunigungs- und Bremskurve angepaßt werden muß.
• Diese Antriebe sind meist teuer und unterliegen erhöhtem Verschleiß, oft muß zur Erzielung einer ausreichenden Genauigkeit ein zusätzlicher Positionierstift mit Bohrungen verwendet werden.
• Aufgabe Ea soll mit einfachen Mitteln ein weiches Beschleunigungs-und Bremsverhalten erzielt werden, wobei zusätzlich auf gute Positioniergenauigkeit und Spielfreiheit geachtet werden soll.
• Lösung Die Aufgabe wird sinngemäß dadurch gelöst, daß auf die Antriebswelle eines bekannten elektrischen oder pneumatischen Antriebs, - meist ein Drehstrom-Getriebemotor mit Bremse - ein Excenterhebel aufgesetzt wird, der ein Antriebszahnrad trägt, das so angeordnet ist, daß ein Punkt des Teilkreises des Zahnrads genau mit der Drehachsenmitte der Antriebswelle zusammenfällt.
• Dieses Zahnrad kämmt mit einem Abtriebszahnrad.
• Das Durchmesserverhältnis zwischen Antriebs- und Abtriebszahnrad bestimmt den Schrittschaltwinkel, sofern davon ausgegangen wird, daß das Antriebszahnrad eine Drehbewegung von -560° ausführt, welche über eine Motorbremse und Grenslagentaster kontrolliert wird.
• Das System ist auch als Linearantrieb zu verwenden. Dabei wird der Radius des Abtriebsrades zu unendlich, d.h., es wird eine Zahnstange verwendet.
• Der Antrieb mit Excenterhebel muß auf einem Linearschlitten oder einem Lenkarm federnd gelagert sein, da sich durch die Excenterbewegung verschiedene Abstände zwischen Antriebs-und Abtriebsachse ergeben.
• Eine gute Schrittgenauigkeit läßt sich dann erzielen, wenn der Abschaltpunkt des Antriebes eo festgelegt wird, daß der Abstand von Antriebs- und Abtriebsachse am kleinsten ist.
• In diesem Bereich ist der wirksame Hebel des Antriebes gleich Null, ebenso die Antriebsgeschwindigkeit.
• Nach einer Antriebsumdrehung von 1800 steigt der wirksame Hebel und damit die Antriebsgeschwindigkeit auf ein Maximum, ul dann wieder auf Null zuriickzugehen.
• Die Winkelgeschwindigkeit ergibt tiber 3600 eine Kurve, welche durch die Formel w = W max . sin (2 a - 900),Wmax 2 900) 2 gekennzeichnet ist. w = Winkelgeschwindigkeit Zur Erzielung eines genauen Abschaltpunktes können auch die Antriebsenergie und die Bremse des Antriebsmotors getrennt geschaltet werden, z.B. wird der Motor etwa 50 vor erreichen des Totpunktes abgeschaltet, während die Bremse dann im Totpunkt einfällt.
• Dadurch ergibt sich ein noch weicheres Anfahren der Schrittschaltposition.
• Das System kann auch reversierend verwendet werden.
• Die An- und Abtriebsräder bussen durch eine Anpreßfeder federnd gegeneinander gedrUckt werden, was zur Folge hat, daß der Antrieb spielfrei wird. Spielfreiheit kann auch dadurch erzielt werden, daß die beiden Zahnräder miteinander durch ein Pleuel verbunden werden, dessen Mittenabstand leicht versteílbar ist (siehe Zeichnung Blatt 2).
• Erzielbare Vorteile Durch den sanften Verlauf der Beschleunigung und Abbremsung kann die Schaltgeschwindigkeit und das Gewicht der zu schaltenden Massen erhöht werden, ohne daß sich aufwendige zusätzliche Positioniereinrichtungen ergeben oder nötig sind.
• Gleichzeitig ergibt sich ein robuster, billiger Aufbau unter Verwendung von handelsüblichen, preisgUnstigen Drehstromgetriebemotoren mit Bremse.
• Be s chr e ibung eines Ausführungsbeipieles: Die perspektivischen Zeichnungen (Blatt 1 und 2) zeigen eine Anordnung mit Lenkhebel, gefedert oder mit Pleuel.
• Nummer Bezeichnung 1 Abtriebswelle 2 Abtriebszahnrad 3 Pleuel 4 Antriebszahnrad 5 Excenterhebel 6 Antriebswelle 7 Lenkarm 8 Getriebemotor mit Bremse

Claims (1)

1. Patentanspruch : Oberbegriff Schrittschaltantrieb fUr Dreh- oder Linearbewegungen.

   Kennzeichnender Teil Die Schrittschaltbewegung wird durch eine Zahnradpaarung und einen Excenterhebel erzeugt.