NL8402494A - Flexibele overbrenging van aandrijving. - Google Patents

Description

te' * - 1 - ' ' N.0. 32687

Flexibele overbrenging van aandrijving.

De uitsinding ligt op het gebied van de aandrijftechniek en heeft betrekking op een inrichting voor het overdragen van een draaibeweging met tenminste één aandrijfkant en tenminste één aangedreven kant en daartussen aangebrachte flexibele 5 kettinggeleidingen.

Er zijn rotatorische aandrijvingen bekent, waarbij het overdrachtsmiddel b.v. een stijve as, een snaar of dergelijke tordeert, of b.v. bij riemen, kettingen, banden en dergelijke door trekkrachten gerekt worden. Ieder van deze aandrijftypen 10 toont voor het overbrengen van de aandrijving daarbij behorende karakteristieke voor- en nadelen, die eveneens bekend zijn.

De stijve as is in hoofdzaak geschikt voor het overbrengen van de kracht over grotere afstanden} daarbij moet in beschouwing worden genomen, dat bij grote belasting een storende 15 torsie kan optreden. Voor het overbrengen over kleinere afstanden worden snaren in de zin van buigzame assen of kettingen gebruikt. Bij de toepassing van b.v, kettingen, rekent men met een "stijve11 overbrenging en bij de toepassing van snaren met een flexibele overbrenging, welke laatste door de 20 grote torsiehoek bij belasting slechts geschikt zijn voor het overbrengen van kleine draaimomenten.

Zo is b.v. uit het US-octrooischrift 3.718.051 een kracht-overbrengingssysteem bekend, dat via flexibele kettinggeleidingen tussen een aandrijfkant en een aangedreven kant een 25 draaibeweging zal overbrengen. Het overbrengingsmiddel bestaat uit een aantal los tegen elkaar geplaatste kogels, welke door het kettingkanaal worden gestoten. Om een betrekkelijk gelijkmatige krachtoverbrenging te bereiken moet tenminste de kettinggeleiding in het stootpart echt stijf zijn, 30 daar bij flexibele wanden de kogels, die met de rondingen in contact staande,in het stootbedrijf een instabiele stand hebben, door de kanaalwanden wat plaats betreft gestabiliseerd moeten worden. In het trekpart daarentegen, waarin bij de terugvoer van de kogels in hoofdzaak geen krachten en zeker ; 35 niet vanuit de overbrenging op de kogels werken, is de elasti- i 8402494 k f - 2 - . cite it of beter gezegd de stabiliteit van de kettinggeleiding van ondergeschikte betekenis. Om deze reden is de flexibiliteit van de beschreven krachtoverbrenging met behulp van kogels beperkt 'tot zeer nauwe grenzen. Een gelijkmatige krachtover-5’ brenging is tenminste in de flexibele uitvoeringsvorm niet zonder meer mogelijk.

De uitvinding heeft tot doel een inrichting te verschaffen, waarmede de (rotatorische) krachtoverbrenging via flexibele verbindingen tussen aandrijfkant en aangedreven kant mo-10 gelijk isin het in hoofdzaak stootvrije en asynchrone bedrijf via een willekeurig aantal omwentelingen respektievelijk via een willekeurige sommatie van hoekgraden zowel in de plus-als in de minrichting, bij wisselende belasting zowel als bij wisselende draaidrichting.

15 Dit doel wordt bereikt, doordat de krachtoverbrenging uitgevoerd wordt met behulp van een eindloze ketting, die in staat is op stoot en op trek belast te worden en die overeenkomt met de totale lengte van het ketti.nghuis in bedrijfloze toestand, d.w.z. de lengte van de kettingkanalen van aandrijf-20 kant en aangedreven kant en de flexibele kettinggeleidingen daartussen.

Voor de discussie van de uitvinding wordt het Zwitserse octrooischrift 621.183 van aanvraagster in beschouwing genomen, waarin een kettingaandrijving met een eindloze scharnierende 25 ketting beschreven is. Deze kettingaandrijving wordt gebruikt als transportketting, bij voorkeur in samenhang met ::kranten-transporteurs, waarbij in het stijve kettingkanaal via sleuven de krachtwerking van de ketting wordt afgenomen. Enige voordelen van deze kettingaandrijving, vooral wat betreft de stoot-30 loze, soepele loop van de ketting in de stijve ge leidingskanalen, moeten meehelpen tot een kwalitatief goede realisatie van de onderhavige uitvinding.

Aan de hand van de hierna volgende figuren worden enige uitvoeringsvormen van de uitvinding uitvoerig besproken.

35 Fig. 1 toon€Pschematische wijze een eerste uitvoerings vorm van de uitvinding en daarmede tegelijkertijd het principe daarvanj

Fig. 2 toont a-c-wijzigingen van de uitvinding zoals weergegeven in fig. 1; 8402494 - 3 - 9

Fig. 3 toont schematisch een willekeurig kiesbare meervoudige aandrijving, samengesteld uit elementen van de uitvoeringsvorm volgens fig. 1;

Fig. 4 toont een vermogensvertakking door een aandrijf-5 kant met meerdere aangedreven kanten;

Fig. 5 toont een detail van de uitvoeringsvorm volgens fig* 1;

Fig. 6 toont een verdere detail van de uitvoeringsvorm volgens fig. 1; 10 en

Fig. 7 toont een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Het principe van de uitvinding en tegelijkertijd een eerste uitvoeringsvorm daarvan wordt getoond in fig. 1. Met A is een 15 aandrijfkant aangegeven, die in de richting van de wijzers van de klok draait en met B een in dezelfde draairichting werkende aangedreven kant, Aandrijfkant en aangedreven kant zijn met elkaar werkzaam verbonden via een schalmenketting, bij voorkeur een 3D-ketting 6, zoals principieel beschreven wordt 20 in eht Zwitserse octrooischrift 538.065 van aanvraagster.

In verband met andere figuren zal later worden ingegaan op . .

konstruktiedetaiis; met behulp van de eerste figuren moeten alleen het principe en het gebruik aangetoond worden.

Aandrijfkant en aangedreven kant zijn ieder ondergebracht 25 in een ombuighuis 1, 1’, waarin de met behulp van fcrachtover-brengingsassen 3, 3' aangedreven of aandrijvende fcettingwielen 2, 2' zijn ongebracht. Het ombuighuis 1, 1* wordt bij voorkeur symmetrisch-tweeschalig uitgevoerd, zodat op de wijze van een bouwdoos de aandrijfkant en de aangedreven kant willekeurig 30 kunnen worden samengesteld.

De ketting 6 loopt buiten het ombuighuis 1, 1' door een flexibel kettingkanaal 7, dat bijvoorbeeld bestaande uit een slang of een flexibele buis tezamen met de ketting in iedere willekeurige ruimterichting gebogen kan worden.

35 Afhankelijk van de kettinggrootte, dus van de diameter van de kettingorganen, zijn in een verder gebied bruikbare kromtestralen mogelijk, waardoor naast bijna willekeurige afstanden tussen aandrijfkant en aangedreven kant ook praktisch iedere topografie daartussen overwonnen kan worden. Het flexibele 8402494 * 5 - 4 - kettingkanaal 7 is bijvoorbeeld via een verbindingsstomp 5 verbonden met het ombuighuis 1, 1', evengoed kan het fcetting-kanaal ook op andere wijze in het ombuighuis worden ingepast. In het ombuighuis 1, 1'is voor de geleiding van de schalmen-5 ketting respektievelijk 3D-ketting 6 een wat vorm betreft met het kéttingwiel 2, 2' samenhangend kettingkanaal 4>, V gevormd , waarin de 3D-kettingé zonder dwang kan lopen.

Wanneer men de lengte van het (gehele)kettingkanaal zoveel mogelijk gelijk kiest aan de nominale lengte van-de 10 eindloze ketting, dan kan direkt geprofiteerd worden van de daaruit ontstane uitstekende loopeigenschappen, zoals beschreven in het Zwitserse octrooischrift 621.183. Het zal daarbij duidelijk zijn, dat de ketting in beide richtingen, voor- en achterwaarts aangedreven kan worden. Wanneer nu 15 de schalmenketting evenals in dit voorbeeld getoond vanaf de aandrijfkant A in de richting van de wijzers van de klok wordt aangedreven, dan wordt de eindloze ketting in een ket-tinggeleiding 7 in stootrichting S en in de andere, teruglopende kettlngge-leiding 7’ in de trekrichting Z belast.

20 De oorzaak voor dit gunstige en bovendien te wensen gedrag wordt hier kort toegelicht.

De totale lengte van het kettingkanaal of kettinghuis, d.w.z. de lengte van de kettingkanalen Ψ, V in de ombuig-huizen 1, 1' van de aandrijfkant Anen aangedreven kant B en d 25 van de kettinggeleidingen 7, 7' daartussen, is in bedrijfsloze toerstand gedefinieerd. De totale lengte van de daarin lopende ketting moet in hoofdzaak overeenkomen met de totale lengte van het kettingkanaal in bedrijfsloze toestand. In het dynamische bedrijf worden bij een flexibele kettinggeleiding, 30 die gedwongen ook een flexibiliteit in de langsrichting moet hebben, deze geometrische feiten veranderend beïnvloed.

In de looprichting wordt in overeenstemming met de elastici-teitsgedrag van de flexibele kettinggeleidingen, met de relatieve kettingsnelheid, met het wrijvingsgedrag tussen 35 ketting en geleiding en met het over te dragen draaimoment ontstaat in het stootpart een meer of minder geringe lengte-uitzetting en in het trekpart een ongeveer even geringe stuik. Daarmede zijn in bedrijf de kettinggeleidingen in de stoot- en trekpart verschillend van lengte? de nominale 8402494 - 5 - r * lengte van de ketting blijft echter gelijk en de totale lengte van het kettingkanaal blijft in hoofdzaak ook gelijk aan de kettinglengte of de lengte in bedrijfsloze toestand, doch zoals gezegd zijn de verhoudingen tussen de flexibele fcettingge-5 leidingen die trek- en stootkrachten overbrengen afhankelijk van het bedrijfsgeval verschillend.

Wanneer de nominale lengte van de ketting groter wordt gekozen, dan de dotale lengte van het kettinghuis in bedrijfsloze toestand, dan begint ook de kettinggeleiding van het trek-10 part zich uit te zetten, want door het in elkaar stoten van de ketting in de flexibele kettinggeleiding van het trekpart gaat een deel van de trefcwerking verloren,* het tegendeel heeft plaats bij een nominale lengte van de ketting die kleiner is dan de totale lengte van het kettinghuis. De gelijfctijdige 15 benutting van stoot- en trekkrachten gedurende het overbrengen is slechts binnen betrekkelijk fcliene afwijkingen van de kettinglengte van de kettinghuislengte in spanningsloze toestand mogelijkj optimaal is het geval van gelijke lengtes, realiseerbaar zijn in hoofdzaak gelijke lengtes.

20 De kracht van de overbrenging van de aandrijfkant naar de aangedreven kant is daarmede ook in hoofdzaak telkens gehalveerd in trek- en stootkracht; een niet-over te dragen gebied, zoals dit bij voorbeeld bij een flexibele aandrijving door los tegen elkaar geplaatste kogels in het trekpart het 25 geval is, komt bij de krachtoverbrenging volgens de uitvinding niet voor.

Bij de stijve kettinggeleiding van schalmenkettingen, zoals bijvoorbeeld beschreven in het bovengenoemde Zwitserse octrooischrift 621.183, is de verdeling van de krachten in 30 gelijktijdig werkende trek- en stootkrachten daarom niet aanwezig, omdat de stijve kettinggeleiding zich niet kan aanpassen aan de zogenaamde peristaltische eigenschappen van de ketting als de flexibele kettinggeleiding bij wisselbelasting, in het bijzonder echter bij wisselbedrijf. De resulterende 35 karakteristiek van ketting en kettinggeleiding, zoals deze blijkt uit de leer van de uitvinding, veroorzaakt gedurende de krachtsoverbrenging bij wisselbelasting, respektieveiljk bij draaimomentenveranderingen in een betrekkelijk wijd gebied 8402494 i % - ,·' - 6 - en in wisselbedrijf, dus bij draairichtingveranderingen, een zeer hoge synchroniciteit bij iedere hoe les tand van aandrijf·· kant en aangedreven kant.

Met deze aandrijving volgens de uitvinding kunnen boven-5 dien dikwijls zelfs meerdere dure hoekaandrijvingen en schar-nierassen vervangen worden. Naast de daarmede gespaarde kosten, vallen ook de kosten voor het onderhoud van dergelijke be-drijfwerken en assen weg.

De figuren 2a - 2c tonen op eenvoudige symbolische wijze 10 enerzijds, wijzigingen van de uitvinding en anderzijds hoe met eenvoudige veranderingen de toepassingsmogelijkheden van de uitvinding gevarieerd kunnen worden. In fig. 2a is door een grotere diameter van het kettingwiel, resp. een groter aantal tanden bij de aangedreven kant B de krachtsoverbrenging ver-15 kleindj in het omgekeerde geval is even goed een vergroting van de aandrijving mogelijk. Eén van de mogelijkheden van de flexibele overbrenging van de aandrijving met behulp van flexibele kettingkanalen toont fig. 2b, waarin aandrijfkant en aangedreven kant ten opzichte van elkaar verzwenkt zijn.

20 Op deze wijze is de aandrijving in praktisch alle standen in te bouwen, waardoor moeilijk toegankelijke aandrijvingen gerealiseerd kunnen worden. Ook hier is een vergroting of verkleining op dezelfde wijze mogelijk. Bij een verdraaiing over 180°, zoals in fig. 2c is getoond, kan een omkering van de 25 draairichting verkregen worden. Bij al deze wijzigingen worden, evenals bij de basisuitvoering volgens fig. 1, door beide kettingstrengen kracht overgebracht; de ene brengt trekkrachten over en de andere drukkrachten, wat leidt tot een kracht compenserende werking.

30 Terwijl bij de wijziging volgens fig.* 4· kracht evenwijdig door aandrijfblok of aangedreven blok op de afzonderlijke elementen wordt overgebracht, toont fig- 3 de mogelijkheid van een in serie opgestelde krachtsoverbrenging op bijvoorbeeld een aangedreven kant I en een aangedreven kant II, hetzij in 35 dezelfde draalrhcitng en/of in omgekeerde draairichtingen, afhankelijk van de schranking van één of meerdere aangedreven kanten ten opzichte van elkaar. Op deze wijze kunnen de meest willekeurige ruimtelijke aandrijfproblemen opgelost worden.

Een verder voordeel van de uitvinding bestaat daarin, dat de 8402494 - 7 - ' * * aangedreven kant gedurende het overbrengen van vermogen beweegbaar is. Dit is vooral nuttig bij de uitvoeringsvorm met tweelingsslangen als flexibele kettinggeleidingen, eên uitvoeringsvorm, die verdereop nog besproken wordt.

5 Fig. 4 toont een verdere wijziging van de uitvinding, door samenstelling van meerdere aandrijfelementen A, zoals zij bijvoorbeeld in fig. 1 worden getoond, tot een. meervoudige aandrijfkant of aangedreven Jcant. Via een gemeenschappelijke centrale krachtoverbrengingsas 10 worden Ax aandrijvingen met 10 elkaar bediend, welke hunnerzijds respectievelijk de beiden in fig. 4 getoonde aangedreven kanten BI en Bx via de in flexibele kettingekanalen 7, 7' lopende kettingen aandrijven..

Op dezelfde wijze kunnen de aangedreven kanten ruimtelijk ten opzichte van het aandrijfblok willekeurig verzwenkt wordenj 15 evenzo variabel kan via een enkele aandrijving een aangedreven blok met meerdere elementen aangedreven worden.

Fig. 5 toont nu een detail van de uitvoeringsvorm volgens fig. 1, welke uitvoeringsvorm ook voor de diverse besproken wijzigingen zoals vergrotingen of verkleiningen, aandrijf-20 of aangedreven blokken, omkering van de draairichting en dergelijke gebruikt kan worden. De volgende konstruktieve gegevens hebben betrekking op de voorkeurstoepassing van een 3D-ketting, zoals in principe beschreven in het Zwitserse octrooischrift 538.065 van aanvraagster. Weergegeven is een deel van de 25 flexibele aandrijving, zoals in fig. 1 is getoond, nl. het aandrijfzijdedeel A. Het huis 1 bestaat uit twee heflten la en lb, telkens met ingewerkte halve huisdelen voor het kettingwiel en het deel van het kettingkanaal 4. Dit is vooral goed te zien in de detailweergave van fig. 6. Het kettingwiel 2 30 bevat aan zijn omtre-k verdiepingen 12 voor het gedeeltelijk opnemen van de kettingschalmen 10, welke met de diepte d in ingrijping staan met het kettingwiel 2. De diepte d wordt zodanig gekozne, dat de diameter R van de kopcirkel van het kettingwiel 2 de kromtestraal R* van de ketting 6 niet bereikt, 35 d.w.z. dat steeds RT-R£j0 geldt. In fig. 6 is dit getoond met de hoek o^ï 180°* De werking van deze maatregel is uitvoerig beschreven in de Zwitserse octrooiaanvrage 6620/81-6 van aanvraagster.

8402494 — 8 ··

Fig. ó toont nog een verder detail voor het realiseren van een aandrijving volgens de uitvinding. Om een schokvrije loop en om een voldoend hoge bedrijfslevensduur te bereiken, is een zo wrijvingsarm mogelijk of beter nog eenwrijvings-5 vrij bedrijf na te streven. Zoals blijkt uit fig. 5, wordt een verbindingsstomp 5 tussen huis 1 en de flexibele kettingge-leiding 7, welke laatste respektievalijk een hogedrukslang kan zijn, zo om het kettingkanaal 4· in het huis 1 aangebracht, dat het kettingwiel 2 in het ombuighuis 1 onder het vormen 10 van de tussenruimtes 15 (fig. 6) zelf kan centreren. De onvermijdelijke wrijving van de 3D-ketting in het kettingkanaal 4, wordt door een smeermiddel in nota bene gesloten systeem tot een minimum beperkt.

Fig. 7 toont tenslotte een uitvoeringsvorm van de uit-15 vinding, waarbij de flexibele kettinggeleidingsdelen 7, 7’ tussen respectievelijk vanaf en naar de aandrijfkant en aangedreven kant telkens verlopen in een tweelingsslang met een scheidingswand 15. In de voor de kettingkanalen aanwezige inwendige ruimtes van de tweelingslang loopt de eindloze ketting ó.

20 Deze variant gelijkt bij toepassing van dunne kettingen omn een asaandrijving en kan als zodanig bediend worden, zonder dat deze aandrijving echter de dikwijls onge-wenste torsie-eigenschappen van een asaandrijving vertoont. Op deze wijze zijn eveneens grote afstanden tussen aandrijfkant en aange-25 dreven kant bereikbaar; zeer gunstig is daarbij de vrijheid de aandrijving in de omgevingsruimte rond te geleiden. Bij de aangedreven kant kunnen direkt na het aanlopen van de aandrijving grote draaimomenten afgenomen worden, de overbrenging gedraagt zich bewegingsstijf en dus synchroon.

30 Samengevat gaat het bij de uitvinding om een inrichting voor het overbrengen van een draaibeweging met tenminste één aandrijfkant en tenminste één aangedreven kant en daartussen opgestelde flexibele kettinggeleidingen, die zich kenmerkt, doordat de krachtoverbrenging uitgevoerd wordt met behulp van 35 een eindloze ketting 6r die in staat is op stoot en op trek belast te worden en die overeenkomt met de totale lengte van het kettinghuis in bedrijfsloze toestand, d.w.z. de lengte van de kettingkanalen 4·, V in de ombguighuizen 1, 1' van aandrijfkant A en aangedreven kant B en de flexibele ketting- 8402494 ,-r y* - 9 - geleidingen 7, 7' daartussen. Een seriegewijze s ante nsc hake ling van een aantal aangedreven kanten (BI, BII...BXX), die via flexibele kettinggeleidingen (7«,, 7"vanaf één aandrijving A anagedreven kunnen worden, is een eerste en een via een gemeenschappelijke as 10' aangedreven para11elschakeling van 5 aandrijfkanten (Ax),*met tot iedere aandrijfkant (Al...Αχ) via eindloze kettingen en flexibele kettinggeleidingen (7, 7') verbonden aangedreven kanten (Bl...Bx), is een tweede principiële uitvoeringsvorm van de uitvinding. Verdere uitvoeringsvormen zijn? dat de flexibele kettinggeleiding (7, 7’) 10 uit een in alle ruimterichtingen buigbare slang bestaat, waarvan de inwendige ruimte als kettingkanaal (4) wordt gebruikt} dat het van de aandrijfkant (A) naar de aangedreven kant (B) lopend flexibele kettingeleidingsdee1 (7) en het van de aangedreven kant (B) naar de aandrijfkant (A) lopend 15 flexibel, kettingseleidingsdee 1 (7') bestaat uit een in alle ruimtelijke richtingen buigbare tweelingsslang, waarvna beide inwendige ruimtes als kettingkanaal (4) worden gebruikt. Andere nabijliggende, van de uitvinding afgeleide uitvoeringsvormen betreffen in het bijzonder de uitvoering van de 20 bij voorkeur twee schalige aandrijfkanten en/of aangedreven kanten (A, B, C,...) en de flexibele kettingegeleidingen (7,7«...).

Conclusies 8402494

Claims (5)

1. Inrichting voor het overbrengen van een draaibeweging met tenminste één aandrijfkant en tenminste één aangedreven kant en daartussen aangebrachte flexibele kettinggeleidingen, met het kenmerk, dat de krachtoverbrenging uit- 5 gevoerd wordt met behulp van een eindloze ketting (6), die in staat is op stoot en op druk belast te worden en die overeenkomt met de totale lengte van het kettinghuis in bedrijfs-loze toestand, d.w.z. de lengte van de kettingkanalen (4,4') in de ombfuighuizen (1,1') van aandrijfkant (A) en aangedreven 10 kant (B) en de flexibele kettinggeleidingen (7, ,7') daartussen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, g e k'-e n m-e r k t ,; · * d o o rrvUt een seriesgewijze samenschakeling van een aantal aangedreven kanten (BI, BII...BXX), die via flexibele ketting- 15 geleidingen (7', 7"...} vanaf één aandrijfkant (A) aangedreven kunnen worden.

3. Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt door een via een gemeenschappelijke as (10’) aangedreven parallelschakeling van aandrijfkanten (Ax) met aan iedere 20 aandrijfkant (Al...Ax) via eindloze kettingen en flexibele kettinggeleidingen (7, 7') verbonden aangedreven kanten (BI... Bx) .

4« Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de flexibele kettinggeleiding (7, 7') 25 bestaat uit een in alle ruimtelijke richtingen buigbare slang, waarvan de binnenruimte als kettingkanaal (4) wordt gebruikt.

5. Inrichting volgens conclusie 1, 3 of 4, met het kenmerk, dbt het van de aandrijfkant (A) naar de aange-30 dreven kant (B) verlopend flexibele kettinggeleidingsdee1 (7) en het van de aangedreven kant (B) naar de aandrijfkant (A) verlopend flexibele kettinggeleidingsdeel (7’) bestaat uit een in alle ruimtelijke richtingen buigbare tweelingsslang, waarvan beide inwendige ruimtes als kettingkanaal (4) gebruikt 35 worden. 8402494