BE1009716A3

BE1009716A3 - Koppeling tussen twee assen.

Info

Publication number: BE1009716A3
Application number: BE9500868A
Authority: BE
Original assignee: Den Bergh Marc Van
Priority date: 1995-10-18
Filing date: 1995-10-18
Publication date: 1997-07-01

Abstract

Koppeling tussen twee in het verlengde van elkaar gelegen assen (1-2), namelijk een aandrijvende as (1) en een aangedreven as (2), welke koppeling een tandwieloverbrening (3) bevat, daardoor gekenmerkt dat de tandwieloverbrenging (3) een eerste konisch tandwiel (7) op de aandrijvende as (1) bevat, een tweede konisch tandwiel (8) op de aangedreven as (2), een derde konisch tandwiel (9) dat met de twee vorige ingrjpt en waarvan de meetkundige rotatieas loodrecht gericht is op de meetkundige rotatieas van de voornoemde aandrijvende en aangedreven assen (1-2), waarbij dit tandwiel (9) verdraaibaar gemonteerd is op een steun (10) die zelf verdraaibaar is ten opzichte van de aandrijvende en aangedreven assen (1-2), en waarbij de koppeling verder een eerste bestuurbaar stopmechanisme (4) bevat dat met de steun (10) gekoppeld is, een tweede bestuurbaar stopmechanisme (5) dat gekoppeld is met de aangedreven as (2) en een besturingsinrichting (6) die deze stopmechanismen (4-5) zodanig bestuurt dat, wanneer dat eerste stopmechanisme (4) de steun (10) stil houdt, het tweede stopmechanisme (5) de aangedreven as (2) vrij laat draaien en omgekeerd.

Description

Koppeling tussen twee assen. Deze uitvinding heeft betrekking op een koppeling tussen twee in het verlengde van elkaar gelegen assen, namelijk een aangedreven as en aandrijvende as, welke koppeling een tandwieloverbrenging bevat.

Dergelijke koppelingen worden gebruikt voor het koppelen van een elektrische aandrijfmotor met een te drijven mechanisme.

In sommige gevallen moet dit aan te drijven mechanisme opeenvolgend gestart en gestopt worden, en dit soms zo snel mogelijk.

Dit is onder meer het geval bij transportmechanismen voor papierstroken in machines die deze stroken aan bewerkingen onderwerpen, zoals het bedrukken, het perforeren, het snijden enz. De strook moet daarbij intermitterend worden verplaatst over een afstand die gelijk is aan de afstand waarover de bewerking herhaald wordt, bijvoorbeeld over de afstand van een blad, welke afstand daarenboven instelbaar moet zijn.

Het is duidelijk dat de snelheid van deze machines mede afhangt van de snelheid waarmee de strook tussen de bewerkingen wordt verplaatst.

Bij bekende koppelingen van de voornoemde soort bezit de tandwieloverbrenging in elkaar grijpende tandwielen die vast ten opzichte van elkaar zijn opgesteld en geschiedt het stoppen en starten door de elektrische aandrijfmotor te stoppen en te starten.

Ook al wordt een motor gekozen die zeer snel start en stopt, toch blijft er altijd een aanlooptijd nodig om bij het starten vanuit stilstand de volle snelheid te bereiken en bij het stoppen opnieuw tot stilstand te komen.

Deze aanlooptijd veroorzaakt een beperking van de snelheid van de machine.

De uitvinding heeft tot doel dit nadeel te verhelpen en een koppeling te verschaffen die het zeer snel starten en stoppen van de aangedreven as mogelijk maakt.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de tandwieloverbrenging een eerste konisch tandwiel op de aandrijvende as bevat, een tweede konisch tandwiel op de aangedreven as, een derde konisch tandwiel dat met de twee vorige ingrijpt en waarvan de meetkundige rotatieas loodrecht gericht is op de meetkundige rotatieas van de voornoemde aandrijvende en aangedreven assen en dat draaibaar gemonteerd is op een steun die zelf draaibaar is ten opzichte van de aandrijvende en aangedreven assen, en de koppeling verder een eerste bestuurbaar stopmechanisme bevat dat aan de steun gekoppeld is, een tweede bestuurbaar stopmechanisme dat gekoppeld is aan de aangedreven as en een besturingsinrichting die deze stopmechanismen zodanig bestuurt dat, wanneer het eerste stopmechanisme de steun stil houdt,

het tweede stopmechanisme de aangedreven as laat draaien en omgekeerd.

De aandrijvende as blijft kontinu draaien. Wanneer het eerste stopmechanisme de steun stopt gaat de aangedreven as, die door het tweede stopmechanisme vrijgelaten wordt, onder tussenkomst van de tandwielen onmiddellijk met dezelfde snelheid de aandrijvende as aandrijven. Zodra het eerste stopmechanisme de steun laat draaien en tegelijk het

tweede stopmechanisme de aangedreven as tegenhoudt, gaat de steun met de aandrijvende as meedraaien en stopt de aangedreven as ogenblikkelijk.

De steun is bijvoorkeur een tandwielkast waarin de drie tandwielen gelagerd zijn.

De bestuurbare stopmechanismen kunnen stationnair opgestelde elektrische motoren zijn, in het bijzonder servomotoren, stappenmotoren of remmen.

Deze stapmotoren kunnen ook aan dezelfde snelheid meedraaien als de aandrijvende as en voor het stoppen dienen zij een kleine snelheidsverhoging door te voeren om alzo een in een tandwiel gelagerde vrijlooplager zijn tegengestelde werking als stop te laten uitvoeren.

Deze motoren werken evenwel niet als motor. Wanneer ze de steun of de aangedreven as laten draaien worden ze zelf door deze steun of as aangedreven en werken ze als generator. Wanneer de motoren bekrachtigd worden met snelheid nul stoppen ze zeer snel de steun of de aangedreven as.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een koppeling volgens de uitvinding weergegeven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 op schematische wijze een koppeling volgens de uitvinding weergeeft ;

figuur een doorsnede weergeeft volgens de lijn II-II in figuur 1.

In de figuren is een koppeling weergegeven tussen een aandrijvende as 1 en een in het verlengde ervan gelegen aangedreven as 2, waarbij deze koppeling in hoofdzaak bestaat uit een tandwieloverbrenging 3 tussen deze assen 1 en 2, twee bestuurbare stopmechanismen die respektievelijk door een stationnair opgestelde servomotor 4 en een eveneens stationnair opgestelde servomotor 5 zijn gevormd en een besturingsinrichting 6 die deze servomotoren 4 en 5 bestuurt.

De tandwieloverbrenging 3 vormt een soort differentieel en bestaat uit een eerste konisch tandwiel 7 dat op de aandrijvende as 1 is vastgemaakt, een tweede konisch tandwiel 8 dat op de aangedreven as 2 is vastgemaakt en een derde konisch tandwiel 9 dat verdraaibaar is gemonteerd op de binnenkant van een tandwielkast 10 en dat ingrijpt met de tandwielen 7 en 8.

De tandwielkast 10 is met een uiteinde verdraaibaar rond de aandrijvende as 1 en is met haar andere uiteinde verdraaibaar rond de aangedreven as 2, aangebracht. De tandwielen 7 en 8 zijn in deze tandwielkast 10 gelegen en het tandwiel 9 is verdraaibaar rond een meetkundige as die loodrecht gericht is op de rotatieassen van de aandrijvende en aangedreven assen 1 en 2, namelijk rond een as 11 die op de binnenkant van de tandwielkast 10 is voorzien.

De tandwielkast 10 vormt één geheel met een tandwiel 12 dat co-axiaal is met de aangedreven as 1 en dat ingrijpt met een tandwiel 13 dat via een vrijloopkoppeling op de uitgaande as van de servomotor 4 is bevestigd.

Op de aangedreven as 2 is eveneens via een vrijloopkoppeling een tandwiel 14 vastgemaakt dat ingrijpt met een tandwiel 15 dat op de uitgaande as van de servomotor 5 is bevestigd.

De twee servomotoren 4 en 5 staan via elektrische verbindingen 16 en 17 met de besturingsinrichting 6 in verbinding en worden zo bestuurd dat wanneer de ene servomotor bekrachtigd wordt de andere niet bekrachtigd wordt en vrij kan gewenteld worden, of hoger in toeren draait, om alzo de vrijloopkoppeling te bekrachtigen.

Tegenover de aandrijvende as 1 is een toerentalmeter 18, bijvoorbeeld een zogenoemde enkoder, opgesteld die het gemeten toerental via een elektrische verbinding 19 naar de besturingsinrichting 6 stuurt.

De aandrijvende as 1 is verbonden met een elektrische motor 20 die in figuur 1 in streeplijn is weergegeven, terwijl de aangedreven as 2 vastgekoppeld is met een aan te drijven mechanisme 21 dat schematisch in streeplijn in figuur 1 is weergegeven en dat bijvoorbeeld een transportmechanisme van een strook papier in een bewerkingsmachine is.

Wanneer het mechanisme 21 in werking is, werkt de motor 20 kontinu en wordt de aandrijvende as 1 dus kontinu gewenteld.

In de besturingsinrichting 6 worden de gegevens ingebracht aangaande de ogenblikken waarop het aan te drijven mechanisme 21 moet aangedreven, respektievelijk gestopt, worden, m. a. w. de ogenblikken waarop de aangedreven as 2 moet aangedreven of gestopt worden. Deze ogenblikken worden berekend rekening houdende met het gemeten toerental van de aandrijvende as 1 uitgaande van de afstand waarover bijvoorbeeld het transportmechanisme de strook intermitterend moet verplaatsen.

Wanneer het mechanisme 21 moet aangedreven worden, bekrachtigt de besturingsinrichting 6 de servomotor 4 zodanig dat hij stilstaat en dus via het tandwiel 13 het

tandwiel 12 en bijgevolg de tandwielkast 10 onmiddellijk stil houdt.

De as 11 is op dit ogenblik stationnair en onder tussenkomst van de tandwielen 7,8 en 9 wordt de aangedreven as 2 praktisch ogenblikkelijk met dezelfde snelheid gedreven als de aandrijvende as 1.

Via de tandwielen 14 en 15 wordt de niet bekrachtigde servomotor 5 aangedreven zodanig dat hij werkt als een generator. De opgewekte stroom wordt via een elektrische verbinding 17 afgevoerd zodat de wenteling niet worrdt afgeremd.

Om het mechanisme 21 te stoppen, wisselt de besturingsinrichting 6 de bekrachtigingen van de servomotoren 4 en 5 om.

Zodra hij bekrachtigd is stopt de servomotor 5 direkt en stopt hij praktisch ogenblikkelijk via de tandwielen 14 en 15 de aangedreven as 2. Tegelijkertijd houdt de bekrachtiging van de servomotor 4 op en zal de tandwielkast 10 onmiddellijk mee met de aandrijvende as 1 wentelen, waarbij het tandwiel 9 dus langs de tandwielen 7 en 8 rondgewenteld wordt.

De niet meer bekrachtigde servomotor 4 gaat hierbij vrij draaien en als generator werken. De opgewekte stroom wordt via een elektrische verbinding 16 afgevoerd.

Het is duidelijk dat het stoppen van de aangedreven as 2 en het stoppen van de tandwielkast 10 of met andere woorden het starten van de aangedreven as 2 veel sneller kunnen gebeuren dan het starten respektievelijk stoppen van de elektrische motor 20.

De koppeling tussen deze motor 20 en het mechanisme 21 laat dus toe de relatief lange aanloop- en stoptijden te vermijden. Het stoppen en starten van het mechanisme 21 kan zelfs binnen een tijdspanne van minder dan twee millisekonden plaatsvinden.

Het ogenblik van omschakelen van de bekrachting van de servomotoren 4 en 5 kan door middel van de besturingsinrichting 6 gemakkelijk ingesteld worden.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke koppeling kan in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te vallen.

In het bijzonder kunnen de servomotoren 4 en 5 vervangen worden door stappenmotoren of zelfs door andere stopmechanismen in zoverre deze kontroleerbaar zijn.

Tussen de tandwielen 7 en 8 kan diametraal tegenover het tandwiel 9 een gelijkaardig tandwiel gemonteerd zijn, De tandwielkast 10 kan een andere vorm bezitten dan weergegeven. Het volstaat dat een steun aanwezig is voor het tandwiel 9, welke steun draaibaar moet zijn rond de as 1 of 2 en moet eventueel een tandwiel 12 dragen voor de koppeling met een stopmechanisme.

Het tweede stopmechanisme moet niet noodzakelijk rechtstreeks op de aangedreven as 2 inwerken. Het kan deze as 2 ook door tussenkomst van het erdoor gedreven mechanisme stoppen.

Claims

Konklusies.

1. - Koppeling tussen twee in het verlengde van elkaar gelegen assen (1-2), namelijk een aandrijvende as (1) en een aangedreven as (2), welke koppeling een tandwieloverbrenging (3) bevat, daardoor gekenmerkt dat de tandwieloverbrenging (3) een eerste konisch tandwiel (7) op de aandrijvende as (1) bevat, een tweede konisch tandwiel (8) op de aangedreven as (2), een derde konisch tandwiel (9) dat met de twee vorige ingrijpt en waarvan de meetkundige rotatieas loodrecht gericht is op de meetkundige rotatieas van de voornoemde aandrijvende en aangedreven assen (1-2), waarbij dit tandwiel (9) verdraaibaar gemonteerd is op een steun (10) die zelf verdraaibaar is ten opzichte van de aandrijvende en aangedreven assen (1-2), en waarbij de koppeling verder een eerste bestuurbaar stopmechanisme (4) bevat dat met de steun (10)

gekoppeld is, een tweede bestuurbaar stopmechanisme (5) dat gekoppeld is met de aangedreven as (2) en een besturingsinrichting (6) die deze stopmechanismen (4-5) zodanig bestuurt dat, wanneer het eerste stopmechanisme (4) de steun (10) stil houdt, het tweede stopmechanisme (5) de aangedreven as (2) vrij laat draaien en omgekeerd.

2.-Koppeling volgens konklusie 1, daardoor gekenmerkt dat de steun (10) een tandwielkast is waarbinnen de drie tandwielen (7-8-9) gelegen zijn.

3.-Koppeling volgens konklusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de bestuurbare stopmechanismen (4-5) stationnair opgestelde elektrische motoren zijn. <Desc/Clms Page number 9> 4.-Koppeling volgens konklusie 3, daaroor gekenmerkt dat de bestuurbare stopmechanismen (4-5) servomotoren zijn.

5.-Koppeling volgens konklusie 3, daardoor gekenmerkt dat de bestuurbare stopmechanismen (4-5) stappenmotoren zijn.

6.-Koppeling volgens een van de konklusies 2 tot 5, daardoor gekenmerkt dat de elektrische motoren (4-5) die de stopmechanismen vormen door middel van een tandwieloverbrenging (12-13 ; 14-15) respektievelijk aan de steun (10) en aan de aangedreven as (2) zijn gekoppeld.

7.-Koppeling volgens konklusie 6, daardoor gekenmerkt dat de tandwielen 13 en 14 via een vrijloopkoppeling op hun betreffende as zijn bevestigd.

8.-Koppeling volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat ze een toerentalmeter (18) bevat voor het meten van het toerental van de aandrijvende as (1).

9.-Koppeling volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat ze gemonteerd is tussen een elektrische motor (20) en een transportmechanisme (21) van een machine voor het bewerken van stroken.