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Vorrichtung zum Steuern von Bewegungsvorgängen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern von Bewegungsvorgängen, also zur Ein-und Ausschaltung, zur Geschwindigkeitsbeeinflussung und gegebenenfalls zur Drehsinnänderung der Bewegung von maschinellen Einrichtungen, die von mit bestimmter Drehzahl bewegten Antriebsmaschinen betrieben werden.
Es besteht oftmals die Notwendigkeit, Arbeitsmaschinen, die von einer in Gang befindlichen Antriebsmaschine betrieben werden, in regel-oder unregelmässigen Zeitabständen ausser Betrieb und im weiteren Verlauf wieder in Betrieb zu bringen, so z. B. bei Tiefbohreinrichtungen, bei Fahrzeugen aller Art oder bei vollautomatischem Betriebe bestimmter Werkzeugmaschinen od. dgl. Wenn die, von der Antriebs-, auf die Arbeitsmaschine übertragenen Kräfte hohe sind, so lassen sich diese Steuervorgänge nicht immer leicht besorgen.
Durch die Erfindung ist die Möglichkeit geschaffen, die erwähnten Steuervorgänge in bequemer Weise und unter Anwendung nur geringer, in die Schaltvorrichtung einzuleitender Hilfsbewegungen zu besorgen und überdies Schaltbewegungen vorzunehmen, die in unregelmässigen Zeitabständen hintereinander zu erfolgen haben.
Die Erfindung besteht darin, dass zwischen der antreibenden und der getriebenen Welle ein Schaltmechanismus zwischengeschaltet ist, der aus einer von der Hilfsbewegung beeinflussten Anhaltevorrichtung und einer Auslösevorrichtung besteht, die den Anhaltevorgang jeweils beendet, sobald die Bewegungscharakteristik der Abtriebsseite gleich oder annähernd gleich der Bewegungscharakteristik der Hilfsbewegung ist, so dass das Übersetzungsverhältnis synchron zur Hilfsbewegung geregelt wird, wobei der Schaltmechanismus ausschliesslich aus mechanischen Bauelementen besteht. Die antreibende Bewegung charakterisiert sich z. B. als ununterbrochene Drehbewegung mit gleichbleibender Drehzahl, während der angetriebene Maschinenteil z.
B. durch zwei Minuten die Geschwindigkeit A, durch die folgenden zwei Minuten die Geschwindigkeit B haben, sodann drei Minuten stillstehen und hierauf wieder mit der Geschwindigkeit. A bewegt werden soll. Die dem Schaltmechanismus einzuleitende zusätzliche Bewegung würde also in diesem beispielsweisen Falle gleichfalls mit einer Geschwindigkeit A durch annähernd zwei Minuten zu wirken haben, hierauf durch die folgenden zwei Minuten mit der Geschwindigkeit B, hierauf
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Die Erfindung ist nachstehend anhand einiger Ausführungsformen erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform der Vorrichtung im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1 unter Hinweglassung der Schablonenscheibe, Fig. 3 eine Schablonenscheibe teilweise geschnitten, Fig. 4 und 5 zeigen zwei weitere Ausführungsformen der Vorrichtung, Fig. 6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 5 und Fig. 7 ein Detail in einer besonderen Ausführungsform.
Die z. B. mittels Riemenzuges von der Antriebsmaschine betriebene Riemenscheibe 1 (Fig. 1) sitzt auf der Welle 2, die ein breites Zahnrad 3 trägt, längs welchem sich das schmale Zahnrad 4 verschieben kann, das bei dieser Verschiebung ständig mit dem Zahnrad 3 in Eingriff bleibt. Das Zahnrad 4 sitzt auf der Welle 23, die einen Kupplungsteil 25 besitzt, der bei tiefgeschobener Welle 23 mit dem zweiten Kupplungsteil 86 zusammenwirkt, welch letzterer auf der Welle 29 sitzt, die die Riemenscheibe 28 trägt, von der die Bewegung auf die Arbeitsmaschine übertragen wird. Die Welle 23 wird von der Feder 24 in hochgehobener Lage gehalten und trägt oben einen weiteren Kupplungsteil 5, der in hochgehobener Lage mit dem Kupplungsteil 5'zusammenwirkt, welcher auf der Welle 6 aufsitzt.
Die Welle 6 trägt
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eine Nocke 7 mit einem Nockenring 8, der innerhalb einer z. B. kreisförmigen Öffnung 40 einer in Form eines Schiebers ausgebildeten Anhaltevorrichtung 9 sich bewegen kann. In der Anllaltevorrielitung 9 ist eine Schraubenspindel 10 drehbar gelagert, die ein Zahnrad 15 trägt, das mit dem Zahnrad M, an welchem ersteres verschiebbar ist, kämmt. Das Zahnrad 16 wird über dessen Welle 17 und Über das Kegelräderpaar 18, 19, die Welle 22 und die Schnurscheibe od. dgl. 30 von der auf der Welle 29 sitzenden Schnur- od. dgl. Scheibe 27 bewegt. Eine verschiebbare Mutter 11 umgreift die Schraubenspindel j ! 0.
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Durch die Riemenscheibe 21 kann der Vorrichtung eine Hilfsbewegung E erteilt werden.
Die Antriebsmaschine bewegt die Riemenscheibe 1 und die Welle 2 mit bestimmter Drehzahl.
In der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist die Kupplung 25,26 ausgerückt, und die Welle 29 steht still. Die durch die Kupplung 5, 5'mitgenommene Nocke 7, 8 kann ungehindert im kreisförmigen Ausschnitt 40 der Anhaltevorrichtung 9 rotieren. Wird durch Drehung der Welle 20 infolge der Ausbildung der Schablone 13 die Mutter 1 verschoben, so verschiebt sich damit auch die Anhaltevorrichtung 9, die Nocke 7, 8 wird an ihrer rotierenden Bewegung verhindert, die Welle 6 zum Stillstand gebracht und die Kupplung 5,5'infolge der abgeschrägten Zähne derselben dadurch gelöst, dass das Zahnrad 4 samt der Welle 23 entgegen der Wirkung der Feder so weit abwärts gedrückt wird, bis die Kupplungsteile25,
26 in Eingriff kommen und nunmehr die-die betriebene Maschine bewegende Riemenscheibe 28 in Drehung
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von der Mutter z. B. nach links verschobene Anhaltevorrichtung 9 um das gleiche Stück wieder zurückzieht. Wenn also die Hilfsbewegung durch die Mutter 11 aufhört, gelangen die einzelnen Organe der Vorrichtung wieder in die in Fig. 1 gezeigte Stellung, und die Bewegung der betriebenen Maschine wird unterbrochen. Durch Veränderung der. Bewegungsgeschwindigkeit der Mutter 11 kann auch die Drehgeschwindigkeit der Riemenscheibe 28 und damit der betriebenen Maschine beeinflusst werden. Wie aus dem beschriebenen Vorgang hervorgeht. erfolgt die Bewegung der Riemenscheibe 25 mit gleicher oder annähernd gleicher Charakteristik, wie sie die Bewegung aufweist, die von der Mutter 11 dem Schaltmechanismus erteilt wird.
Ohne Rücksicht darauf, wie gross die von der Antriebsmaschine eingeleitete und an die betriebene Maschine weiterzuleitende Kraft ist, reicht eine geringe Kraft zur Erteilung der Hilfsbewegung H, nämlich zum Verschieben der Mutter H aus.
Gemäss Fig. 4 sitzt die, die Bewegung der Antriebsmaschine aufnehmende Riemenscheibe 1 auf der Welle 2, die ein Zahnrad 3 trägt, das mit dem Zahnkranz 4 kämmt, welcher am Differentialgehäuse 25 befestigt ist, das durch die Hohlwellen 26 gelagert ist und deren unterer Wellenteil eine Riemenscheibe 27 trägt, die mittels der Riemenscheibe 30 die Rückstellvorrichtung, die in der gleichen Weise, wie in Fig. 1 ausgebildet ist, beeinflusst. Das Planetenrad 39 sitzt auf der Welle 29, die die Riemenscheibe 28 zum Antrieb der anzutreibenden Maschine trägt, das Planetenrad 31 hingegen sitzt auf der Welle 32, die
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kreisförmigen Ausschnitt 40 der Anhaltevorrichtung 9 rotieren kann. Die Spindel 10 wird bei dieser Ausführungsform von einer Mutter 33 umfasst, die durch Lager an einer seitlichen Bew, egung verl indert ist und die z.
B. an ihrem äusseren Umfange als Riemenscheibe ausgebildet sein kann, so dass die Hilfsbewegung der Mutter z. B, mittels Riemenzuges erteilt. werden kann.
Die von der Antriebsmaschine angetriebene Riemenscheibe 1 überträgt bei Stillstand der Mutter 33 ihre Bewegung auf das Differentialgeh äuse 25 und über das Differential auf die Welle 32 und die Nocke 7, 8. Wird durch Drehung der Mutter 33 die Anhaltevorrichtung 9 verschoben, so wird die Nocke an ihrer freien Drehung in der Anhaltevorrichtung 9 behindert und infolge dieser Behinderung wird vom Differential die Drehung des Planetenrades 39 erzwungen und damit der Riemenscheibe 28 eine Bewegung erteilt, die bei Stillstand der Mutter 33 sogleich durch den RÜckschaltmechnismus 30, 22, 17, 16, 15 aufgehoben wird.
Auch bei dieser Ausführungsform wurde die eingeleitete Bewegung E durch Ableitung von Bewegungsimpulsen mittels der durch die Hilfsbewegung H beeinflussten Schalteinrichfung in die Bewegung A umgewandelt, die aus den einzelnen Bewegungsimpulsen zusammengesetzt der Hilfsbewegung H gleich oder annähernd gleich ist.
Die in Fig. 5 und 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 4 hinsichtlich ihrer Wirkungsweise dadurch, dass man mit ihr in der Lage ist, auch den Drehsinn der angetriebenen Maschine zu verändern, u. zw. erfolgt diese Änderung des Drehsinnes der angetriebenen Maschine gleichzeitig mit der Veränderung des Drehsinnes der Hilfsbewegung.
Die von der Antriebsmaschine angetriebene Riemenscheibe 1 sitzt auf der Welle 2, welche ein Zahnrad 3 trägt, das in die Zahnkränze 4 und 4'der beiden Differentialgehäuse 25 und 25'einkämmt.
Die Planetenräder 31 und 31'sitzen auf den Wellen 32 und 32', die jede eine Nocke 7, 7'samt Nockenring 8, 8'tragen und rotieren diese Nocken in den Ausnehmungen 40 und 40'der schissberförmigen Anhaltevorrichtung 34, die in gleicher Weise bewegt und rückgestellt wird wie bei der Ausführungsform gemäss
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Fig. 4. Die Planetemäder-39 und. 39' sitzen auf den Wellen 29 und 29', wcicl. e die Zahmäder 35 und 35' tragen.
Das Zahnrad 35 kämmt mit dem Zahnrad 36 und das Zahnrad 35'mit einem Zwischenzahn- rad 50, das wieder mit dem Zahnrad 36 kämmt, welch letzteres auf der Welle 37 sitzt, die auch die Antriebsscheibe 27 zum Antrieb der Rückstellvorrichtung und die Riemenscheibe 28 trägt, welche die
Bewegung auf die anzutreibende Maschine weitergibt. Die Ausschnitte 40 und 40'sind in den einander zugekehrten Teilen halbkreisförmig und in den übrigen Teilen derart begrenzt, dass die Nocken bei der Rotation diese Umrisslinien der Ausschnitte auch bei verschobener Anhaltevorrichtung 34 nicht berühren.
Bei Verschiebung der Anhaltevorrichtung 34 in Richtung 1l wird die Nocke 7, 8 an ihrer Drehung behindert, wodurch die Räder bzw. Riemenscheiben 39,35, 36,27 und 28 zur Drehung gezwungen und zur Abgabe der Bewegung A in einem bestimmten Drehsinne veranlasst werden. Bei Verschiebung des Schlittens 34 in Richtung L tritt eine Behinderung der Drehung der Nocke 7', 8'ein, wodurch die Räder bzw. Riemenscheiben 39', 35', 36,50, 27 und 28 in Drehung versetzt werden, wobei das Rad 28 nunmehr einen der früheren Bewegung entgegengesetzten Drehsinn hat. Der Drehsinn der Riemenscheibe 28 ändert sich also mit der Drehsinnänderung der Mutter 33.
In Fig. 7 ist gezeigt, dass auch an Stelle je einer Nocke zwei oder mehrere 7, 8 und 7", 8"über- einander angeordnet werden können, wodurch die Zahl der Bewegungsimpulse die von der eingeleiteten Bewegung E abgeleitet werden, bei gleicher Drehzahl der Mutter 33 vervielfacht werden.
Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 4-6 kann natürlich auch die Schabloneneinrichtung so wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1-3 Verwendung finden.
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1. Vorrichtung zum Steuern von Bewegungsvorgängen, bestehend aus einem Übersetzungsgetriebe, bei welchem das Übersetzungsverhältnis mittels einer Hilfsbewegung geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der antreibenden und der angetriebenen Welle ein Schaltmechanismus zwisehengesehaltet ist, der aus einer von der Hilfsbewegung (H) beeinflussten Anhaltevorrichtung (9 bzw.
34) und einer Auslösevorrichtung (10, 11, 15) besteht, die den Anhaltevorgang jeweils beendet, sobald die Bewegungscharakteristik der Abtriebsseite (21) gleich oder annähernd gleich der Bewegungscharakteristik der Hilfsbewegung (H) ist, so dass das Übersetzungsverhältnis synchron zur Hilfsbewegung geregelt wird, wobei der Schaltmechanismus ausschliesslich aus mechanischen Bauelementen besteht.
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