CH488950A - Koaxiales Vorschubgetriebe mit einem umlaufenden Übersetzungsmechanismus - Google Patents

Description

  Koaxiales     Vorschubgetriebe    mit einem     umlaufenden        Übersetzungsmechanismus       Die Erfindung betrifft ein koaxiales     Vorschubgetrie-          be    mit einem umlaufenden Übersetzungsmechanis  mus.  



  Die bekannten Klinken- oder Sperrgetriebe weisen  zueinander parallele Antrieb- und     Abtriebwellen    sowie  Schubstangen auf, was sich nachteilig     inbezug    auf  Platzbedarf und Lauf auswirkt.  



  Es stellt sich das Problem, ein koaxiales Getriebe für  eine entsprechende Leistungsübertragung zu schaffen.  Das     Vorschubgetriebe    gemäss der Erfindung stellt  eine Lösung dieses Problems dar und ist dadurch  gekennzeichnet, dass ein     zylinderförmiger        Excenter    in  Drehverbindung steht mit der Antriebswelle, dass ein       zweiarmiger    Ringhebel am     Excenter    gelagert ist, dass  der Ringhebel zwei diametral angeordnete Führungsbol  zen aufweist, die parallel zur Getriebeachse verlaufen  und wechselseitig am Ringhebel vorstehen,

   wobei der  eine Führungsbolzen in die     Radialnut    des     kraftlos     rotierenden     Übertragungsteiles    und der andere Füh  rungsbolzen in die     Radialnut    des mit der     Abtriebswelle     fest verbundenen Übertragungsteils eingreift, dass der  kraftlos rotierende     Übertragungsteil    einerseits und die       Abtriebswelle    anderseits durch in gleicher Drehrichtung  wirkende     Rücklaufsperren    an die Drehrichtung der       Abtriebswelle    gehalten sind, wobei sich die Rücklauf  sperren gegen das feststehende Gehäuse abstützen, und  dass Mittel vorgesehen sind,

   um einen selbsttätigen  Vorlauf der     Abtriebswelle    am Ende der     Vorschubbewe-          gung    zu verhindern.  



  In der     Zeichnung    sind Ausführungsbeispiele des  Erfindungsgegenstandes dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt einen Längsschnitt durch das Vorschub  getriebe mit einer Vorrichtung zur Unterbrechung der       Vorschubdrehbewegung    während des Laufes.  



       Fig.    2 zeigt einen Querschnitt zu     Fig.    1.  



       Fig.    3 zeigt einen Längsschnitt durch das Vorschub-         getriebe    mit einer Vorrichtung zur Veränderung des       Vorschub-Drehwinkels.            Fig.    1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Vorschub  getriebe mit einer um die Antriebsachse 0 drehbar  gelagerten Antriebswelle 301, die mit einer     Exzenter-          scheibe    39 versehen ist, um deren exzentrische Drehach  se I ein beidarmig wirkender Hebel 37 drehbar gelagert  ist.  



  Der als Ring ausgebildet beidarmig wirkende Hebel  37 greift einerseits über einen axial abstehenden Füh  rungsbolzen 35     in    eine     Radialnut    36 eines drehbar um  die     Antriebsachse    0 gelagerten Übertragungsteiles 34  und andererseits über einen axial abstehenden Füh  rungsbolzen 42     in    die     Radialnut    44 eines drehbar um die  Antriebsachse 0 gelagerten     Abtriebsteiles    43, welche als       Abtriebswelle    302 ausgebildet ist. Die Drehmoment  übertragunosteile 34 und 43 sind über Nadellager 321  auf der Antriebswelle 301, beziehungsweise über Kugel  lager 322 in den Gehäusedeckeln 303 und 304 des  Lagergehäuses 300 gelagert.  



  Zwischen den     Drehmomentübertragungsteilen    34  beziehungsweise 43 und dem Lagergehäuse sind Rück  laufsperren 319 beziehungsweise 320 angeordnet, um zu  erreichen, dass sich die     Drehmomentübertragungsteile     nur in eingezeichneter Drehrichtung (von links aus  gesehen im     Gegenuhrzeigersinn)    bewegen können.  



       Wird    also die     Antriebswelle    301 in eingezeichneter  Drehrichtung angetrieben, so entsteht an der exzentri  schen Drehachse I der     Exzenterscheibe    39 eine Um  fangskraft U, welche sich auf den drehbar auf der       Exzenterscheibe    gelagerten beidarmig wirkenden Hebel  37 überträgt, wie dies in     Fig.    2 veranschaulicht wird.  



  Dadurch wird der Führungsbolzen 35 entgegen der       Antriebsdrehrichtung    mit einer Sperrkraft S gegen die       Radialnut    36 des Übertragungsteiles 34 und der Füh  rungsbolzen 42 in     Antriebsdrehrichtung    mit einer Ab-           triebskraft    A gegen die     Radialnut    44 des     Abtriebsteiles     43 angedrückt.  



  Da die     Rücklaufsperren    319 und 320 nur eine Dre  hung der     Drehmomentübertragungsteile    34 und 43 in  eingezeichneter     Antriebsdrehrichtung    gestatten, bleibt  das Übertragungsteil 34 in Ruhestellung während das       Abtriebsteil    43 in     Antriebsdrehrichtung    um die Dreh  achse 0 gedreht wird.  



  Von der in     Fig.    2 dargestellten Mittellage aus bewegt  sich bei einer Drehung der Drehachse 1 von der Stellung  2 zur Stellung 3 der Führungsbolzen 42 des beidarmig  wirkenden Hebels 37 von der Stellung b zur Stellung c,  während sich der Führungsbolzen 35 in der     Radialnut     36 des Übertragungsteiles 34 nach oben von der Stellung  b' zur Stellung c' verschiebt.  



  Durch die Drehung der Drehachse I der Exzenter  scheibe 39 von der Stellung 2 zur Stellung 3 wird also  das mit dem Führungsbolzen 42 in Eingriff stehende       Abtriebsteil    43 von der Mittellage aus um den Winkel  Antriebsmoment ganz erheblich übersetzt wird.  
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   in     Antriebsdrehrichtung    angetrieben, wobei das  Wird nun die Drehachse I über die Stellung 3 zur  Stellung 1 bewegt, so wirkt deren Umfangskraft in  entgegengesetzter Richtung auf die     Radialnuten    36 und  44 der     Drehmomentübertragungsteile    34 und 43 ein.

    Das heisst, dass der Führungsbolzen 42 das     Abtriebsteil     43 entgegen eingezeichneter     Antriebsdrehrichtung    anzu  treiben sucht, was durch die     Rücklaufsperre    320  verhindert wird, während der Führungsbolzen 35 das  Übertragungsteil 34 in     Aniriebsdrehrichtung    leer durch  dreht. Dieser Bewegungsvorgang entspricht dann dem  periodischen Stillstand des     Abtriebsteiles    43 und die  über die Drehachse 1 auf den beidarmig wirkenden  Hebel übertragene Kraft ist nur eine reine Bewegungs  kraft.  



  Die in     Fig.    2 eingezeichneten Bezugspunkte der  Führungsbolzen laufen also bei einer gleichförmigen  Drehbewegung der Antriebswelle wechselweise in An  triebsdrehriehtun; mit um.  



       N'.'ährend    einer     Drehinomentiibertra#7ung    von der  Antriebswelle 301 auf die     Abtriebsw    eile 302 entspricht  jedenfalls eine     Drehb,weguno    der Antriebswelle im       Winkelbereich    der exzentrischen Drehachse 1 von der  Stellung 1 über 2 zur Stellung 3 einem     Verdrehwinkel     der     Ab;riebswelle    302. Bei dem eben geschilderten  Bewegungsablauf haben Antriebswelle und     Abtriebswel-          le    gleiche Drehrichtung.  



  Treibt man nun die Antriebswelle<B>301</B> in     enti!eeen-          gesetzter    Drehrichtung an, so behält die     Abtriebswelle     302 ihre Drehrichtung bei. Umgekehrt kann man bei  gleichbleibender     Antriebsdrehrichtung    durch Umstellen  der     Rücklaufsperren    319 und 320 auf     entcegengesetzt     gerichtete Sperrwirkung eine rückläufige     Vorschub-Dreh-          bexve.nun-    der     Abtriebswelle    erzielen.  



  Statt der     Rücklaufsperren    kann man auch     umlegbare     Klinken einsetzen, wobei die     Drehmornentübertragungs-          teile    34 und 43 dann mit einer Klinkenverzahnung  auszubilden sind.  



  Grundbedingung     für    die Funktion des Getriebes ist  jedoch in allen Fällen, dass die beiden     Rücklaufsperren     stets gleichgerichtet entweder in     Antriebsdrehrichtung     oder entgegengesetzt zur     Antriebsdrehrichtung    wirksam  sind.  



  Um einen     selbsttätigen    Vorlauf der     Abtriebswelle     302,     beziehun swcise    des     Abtriebsteiles    41 am Ende der         Vorschubdrehbewegung    zu vermeiden, ist das Abtriebs  teil gegenüber dem feststehenden Lagergehäuse abge  bremst. Zu diesem Zweck wird eine mit einem Bremsbe  lag 305 versehene Druckscheibe 306 durch Druckfedern  307 axial gegen das     Abtriebsteil    gepresst. Die Druck  scheibe ist dabei drehfest und axial verschiebbar im  Lagerdeckel 304 des Lagergehäuses gelagert.  



  Zur Einstellung der Bremskraft ist eine auf dem  Lagerdeckel     30=l        verschraubbare    Mutter 309 vorgese  hen, welche über einen Druckring 308 gegen die  Druckfeder 307     anstellbar    ist. Die gegen das     Abtriebsteil     gerichtete     Anpresskraft    wird von einem     Axialdrucklager     324 aufgenommen.

   Um die     Vorschub-Drehbewegung     der     Abtriebswelle    bei laufender Antriebswelle abzustel  len ist eine Einrichtung geschaffen, um die Rücklauf  sperre<B>319</B> für das     Übertragungsteil    34 ausser Kraft zu       setzen,     die     Wirkverbindung    der Rück  <B>t></B>     zwischen    dein     festehenden    Lagergehäuse 300  und dem     Übertragungsteil    zu unterbrechen.

   Zu diesem  Zweck sind die Klemmkörper der     Rücklaufsperre    319 in  einem     Klemmkörperaussenring    310 angeordnet, der  einerseits drehbar über ein Gleitlager 323 in einem       Ausrücklaoer    315 gelagert ist und andererseits über eine       Radialverznhnun;    312 mit einem Kupplungsring 311 in  Eingriff steht, welcher drehfest über     Verdrehsicherungen     313 und axial verschiebbar auf dem Lagerdeckel 303  des     Lager"ehäuses    300     gelagcrt    ist.

   Durch Druckfedern       31:1    wird der Kupplungsring<B>311</B> axial gegen den       Klemmkörperaussenring    310 gedrückt, wodurch dieser       u   <B>"</B>     b,        r        die        Radialverzahnung        312        und        die        Verdrehsiche-          runcen    313     drehfest        zun        l        Lagergehäuse    gesichert ist.

   Um  diese     Verdrehs:cherung    aufzuheben ist das     Ausrücklager     315 mit mehreren Nocken 316 versehen, welche in       Vertiefun.en    317 des     Kupplungsringes    eingreifen und so  geformt sind, dass sie bei einer Schwenkbewegung des       Ausrücklage:s        um    die Antriebsachse 0 den Kupplungs  ring     ent(-egen    der Einwirkung der Druckfedern 314  gegenüber     dem        Klemrnkörperaussenring    310 ausser     Ein-          UM        i    bringen.  



  Um eine     Scl;wenkLiewegting    des     Ausrücklagers    von  aussen zu     ermöglichen,    ist es mit einem radial abstehen  d:-n Hebel 318 versehen. welcher durch ein Langloch  332 im     Lagergehäuse    nach aussen ragt.  



  In     aus-ekuppeltem    Zustand des     Klemmkörperaus-          senringes   <B>310</B> kann also das     Übertragungsteil    34 nach       beiden    Drehrichtungen     bewegt    werden.

   Nachdem das       Abtriebsteil    43 über den Bremsbelag 305 abgebremst  wird und demzufolge schwerer drehbar ist als das  leichtgängig     gelagerte    Übertragungsteil, wird nun das       Abtriebsteil    bei angetriebener     R'ellJ    301 in Ruhestellung       verharren,    während das     Übertragungsteil    eine     Pendelbe-          w#e,u7g    ausführt.  



  Durch Lösen der auf das     Übertragungsteil    einwir  kenden     Rücklaufsperre    319 wird demzufolge die     Vor-          schubdrehbewegung    bei laufender Antriebswelle unter  brochen.     F;ir    die     N#,'artung    des Getriebes ist ein Schmier  nippel 331 vorgesehen.  



       FiQ.    3 zeit ein     Vorschub;etriebe,welches    im Prin  zip     genat!so    funktioniert, wie das in     Fig.    1 dargestellte  Getriebe.  



  Um den     Vorschubdrehwinkel    der     Abtriebswelle    302       zti        verändern.,    ist jedoch bei diesem Getriebe die Exzen  trizität e des Exzenters einstellbar.     Zweckmässigerweise          i3t    dafür der beidarmig     wirkende    Hebel 37 nicht auf,  sondern in einem als     Exzenterring    39 ausgebildeten       r.;

  zenter        gelagert.        Ann    Antriebsprinzip ändert sich     da-          dUrCh        gegenüber    der Ausführung nach     Fig.    1 nichts,      denn auch hier wird die Drehachse I des Exzenters  durch die Drehbewegung der Antriebswelle<B>301</B> exzen  trisch mit dem Radius = e um die Antriebsachse 0  rotiert, so dass der im     Exzenterring    um die Drehachse I  drehbar gelagerte beidarmig wirkende Hebel genauso  auf die beiden     Drehmomentüberfragungsteile    34 und 43  einwirkt, wie dies bereits in der Beschreibung zu     Fig.    1  erläutert würde.  



  Zur Einstellung der Exzentrizität e ist bei der  Ausführung nach     Fig.    3 der     Exzenterring    39 für sich  betrachtet mit einer exzentrischen Bohrung 38 versehen,  in welcher der Hebel 37 in einem Nadellager gelagert ist,  und ein mit der Antriebswelle fest verschraubter An  triebsflansch 327 ist mit einer exzentrischen Eindrehung  330 ausgebildet, in welcher der     Exzenterring    zentriert  ist.  



  Je nach     Verdrehstellung    des     Exzenterringes    39 in  der Eindrehung 330 ergibt sich nun eine von deren       Verdrehwinkel    zueinander abhängige, stufenlos einstell  bare Exzentrizität der Drehachse I.  



  Ist beispielsweise die Eindrehung 330 im Antriebs  flansch um 3,5 mm exzentrisch zur Antriebsachse 0  angebracht und die Bohrung 38 zum Aussendurchmes  ser des     Exzenterringes    ebenfalls um 3,5 mm exzentrisch  verlagert, so ist die Exzentrizität e zwischen Antriebs  achse 0 und Drehachse 1 im Bereich von 0 bis 7 mm  einstellbar.  



  Um die     Verdrehlage    des     Exzenterringes    in der  Eindrehung 330 des Antriebsflansches verändern zu  können, sind an seiner äusseren Mantelfläche mehrere  radial gerichtete Bohrungen 115 angebracht, um irgend  einen passenden Hebel, wie beispielsweise ein      Stan-          gerl     anzusetzen. Nach Einstellung der gewünschten  Exzentrizität, welche über eine zwischen     Exzenterring     und Antriebsflansch angebrachte Skala ablesbar ist, wird  der     Exzenterring    durch Klemmschrauben 329 zwischen  einem Klemmring 328 und dem Antriebsflansch festge  klemmt, wodurch seine     Verdrehlag-e    fixiert ist.

   Durch  einen geeigneten Mechanismus kann die Exzentrizität  der     Drehachs?    I selbstverständlich     auch    während des  Laufes verändert werden, indem man beispielsweise den  Antriebsflansch 327 mit einer     Stirnradverzahnung    aus  bildet und für den     Exzenterring    einen drehbar zur  Antriebsachse 0 gelagerten     Stirnradkranz    von gleichem       Teilkreisdurchmesser    vorsieht, der drehfest, jedoch ra  dial verschiebbar mit dem     Exzenterring    in Eingriff  steht.  



  Die     Verdrehstellung    der beiden     Stirnradteile    zuein  ander kann dann über einen parallel zur Antriebsachse  umlaufenden Stehmechanismus in bekannter Weise wäh  rend des Laufes verändert werden.  



  Die Antriebswelle 301 ist im Antriebsteil 43 und  einem     Stehlagg    er 325     gelagert,    welches zusammen mit  dem     Lagergehäuse    300 auf einer gemeinsamen Grund  platte 326 montiert ist. Auf dem     Abtriebsteil    43 bezie  hungsweise dessen     Abtriebswelle    302 ist ein Brems  flansch 333 drehfest aufgebracht, der über die bereits in       Fie.    1 dargestellten Bremselemente gegenüber dem       feststehenden        Lagergehliuse    abgebremst wird.

   Die Rück  laufsperre 320 für das     Abtriebsteil    43 ist zwischen  Bremsflansch und Lagerdeckel 304 angeordnet, wäh  rend die     Rücklaufsperre    319 für das Übertragungsteil 34  direkt     zwischen        übertra-ungsteil    und Lagergehäuse  wirksam ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Koaxiales Vorschubgetriebe mit einem umlaufenden Übersetzungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylinderförmiger Excenter (39) in Drehverbin dung steht mit der Antriebswelle (301), dass ein zweiar miger Ringhebel (37) am Excenter (39) gelagert ist, dass der Ringhebel (37) zwei diametral angeordnete Füh rungsbolzen (35, 42) aufweist, die parallel zur Getrie beachse (0) verlaufen und wechselseitig am Ringhebel (37) vorstehen, wobei der eine Führungsbolzen (35) in die Radialnut (44) des mit der Abtriebwelle (302) fest gungsteiles (34) und der andere Führungsbolzen (42)

   in die Radialnut (44) des mit der Abtriebswelle (302) fest verbundenen Übertragungsteils (43) eingreift, dass der kraftlos rotierende Übertragungsteil (34) einerseits und die Abtriebswelle (302) anderseits durch in gleicher Drehrichtung wirkende Rücklaufsperren (319, 320) an die Drehrichtung der Abtriebswelle (302) gehalten sind, wobei sich die Rücklaufsperren (319, 320) gegen das feststehende Gehäuse (300) abstützen, und dass Mittel (304-309) vorgesehen sind, um einen selbsttätigen Vorlauf der Abtriebwelle (302) am Ende der Vorschub bewegung zu verhindern.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorschubgetriebe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufsperre (319) des kraft los vorwärts rotierenden Übertragungsteiles (34) in einem Klemmkörperaussenring (310) angeordnet ist, der eine Radialverzahnung (312) aufweist, die in eine entsprechende Verzahnung des drehfest mit dem Gehäu se (303, 300) verbundenen, jedoch axial zu diesem verschiebbaren, unter Federdruck stehenden Kupplungs ringes (311) eingreift, wobei der Klemmkörperring (310) aussen geführt ist durch das ringförmige Ausrücklaeer (315), welches einen Betätigungshebel (318) aufweist.

   sowie seitliche Verstel(nocken (316), die in entsprechen de Vertiefungen (317) des Kupplungsringes (311) ein greifen, sodass durch Schwenken des Betätigungshebels (318) in der Umlaufrichtung die Nocken (316) den Kupplungsring (311) vom Klemmkörperring (310) lö sen, wobei die Rücklaufsperre (319) ausser Funktion gesetzt und der Abtrieb ausgeschaltet wird, 2. Vorschubgetriebe nach Patentanspruch.

   dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (306) mi ihrem Bremsbelag (305) gegenüber dem Gehäuse (304, 300) drehfest, jedoch axial verschiebbar angeordnet und durch Druckfedern (307) gegen das Abtriebsteil (-13) bzw. (333) gepresst ist, sodass die Reibungskraft des Bremsbelages (305) die Abtriebswelle (302) am selbsttä tigen Vorlauf hindert.

   3. Vorschubgetriebe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Excenter (39) als Excenterscheibe auf der Antricbswelle (301) sitzt, wobei der zweiarmige Ringhebel (37) auf der Excenter- scheibe (39) gelagert ist.

   4. Vorschubgetriebe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Excenter (39) an seinem Umfang zu den Antriebsteilen (327, 30l) drehfest, jjdoch in der Umfangsrichtun;

   einstellbar und zu den Antriebsteilen (327, 301) excentrisch gehalten ist, wobei der Excenter (39) eine zu seiner Mitte excentrische zylindrische Bohrung (38) aufweist, in der der zweiarmige Ringhebel (37) gelagert ist, sodass durch Verstellung des Excenters (39) in der exzentrischen Eindrehung (330) in Umfangsrichtung die Excentrizität (e) zwischen der Excenterbohrung (38) und der Getrie beachse (0) verändert wird und damit auch die Vor schubübersetzung.

   5. Vorschubgetriebe nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsflansch (327) als Stirnradkranz ausgebildet und für den Excenterring (39) ein drehbar zur Antriebsachse (0) gelagerter Stirnrad- kranz von gleichem Teilkreisdurchmesser vorgesehen ist, der radial verschiebbar gegenüber dem Excenterring (39) und drehfest mit diesem verbunden ist, wobei diese beiden Stirnradkränze mit den Stirnrädern eines parallel zur Antriebsachse (0) umlaufenden Stellmechanismus im Eingriff stehen,

   bei dem die Stirnräder während des Laufes in der Umfangsrichtung gegeneinander verdreh bar sind, sodass die Excentrizität (e) und damit die übersetzung während des Laufes verstellbar ist.