DE1002582C2 - Eigentliche uebergeschlossene viergliedrige und viergelenkige Raumkurbelgetriebe allgemeiner Art fuer Arbeitsmaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1002 AN MELDETAG:

B EKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT.-

AUSGABE DER PATENTSCHRIFT:

kl. 47 h 1

INTERNAT. KL. F 06 h

8. JULI 1954

14. FEBRUAR 1957

25. JULI 1957

STIMMT OBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT

1 002 582 (W 14381 XH /47 h)

Das eigentliche viergliedrige Raumkurbelgetriebe mit einem Drehgelenk und drei Drehschubgelenken hat diie Summe 7 der Freiheitsgrade seiner Gelenke; es ist zwangläufig. Bekannt sind außerdem einige spezielle viergliedrige Raumkurbelgetriebe mit der gleichen Anzahl der Gelenke, wobei jedoch die Summe ihrer Freiheitsgrade 6 und kleiner als 6, im äußersten Fall 4 sein kann. Diese Getriebe müßten entsprechend den allgemeinen räumlichen Zwanglauflbedingungen -eigentlich starr sein bzw. den Freiheitsgrad¹ 0 oder kleiner als 0 besitzen. Die Beweglichkeit' wird bei derartigen Getrieben dadurch erreicht, daß die Acihsenlagen oder die Kreuzungsabatändie ganz speziellen Bedingungen unterworfen werden. So sind viergliedrige Raumkuiribelgetriebe bekannt mit Summe 6 der Freiheitsgrade ihrer Gelenke, bei denen die Kreuzungewinkel der in den einzelnen Gliedern angeordneten Achsen beispielsweise bis auf einen die speziellen Werte 90 oder 0° besitzen.

Gegenüber solchen Getrieben, die dem Konstrukteur wenig Bewegungsfreiheit für den gestaltenden Entwurf offenlassen, gibt es gemäß der Erfindung ■ viergliedrige Raumkurbelgetriebe von der Freihei.tsgradsumme 6, 5 und 4 ihrer Gelenke, die teils Drehgelenke, Schubgelenke und Drehschubgelenke sind, also sogenannte niedere Elementenpaare mit Flächenberührung ihrer kinematischen Elemente besitzen, und in einer dem Erfindungsgedanken entsprechenden Weise angeordnet sind, beispielsweise in abwechselnder Reihenfolge von Drehschubgelenken, oder in Kombination von Drehgelenk, Drehschubgelenk und Schubgelenk. Die SO: g'ekennzeichneten Raumkurbelgetriebe haben den Vorteil, daß die obengenannten einengenden Bedingungen vermieden und durch solche ersetzt werden, die dem Konstrukteur wesentlich größere Freizügigkeit gestatten. .

Beispiele für die Ausführung des Erfindungsgedankens sind dargestellt in '

Fig. 1 als viergliedriges Raumkurbelgetriebe, in dem je zwei gegenüberliegende Kreuzungswinkel und Kreuzungsabstände gleich sind,

Fig. 2 viergliedriges Raumkurbelgetriebe, in dem je zwei benachbarte Kreuzungswinkel undKreuzungs abstände gleich sind,

Fig. 3 viergliedriges Raumkurbelgetriebe, bei dem je zwei anliegende Kreuzungswinkel gleich sind,

Fig. 4 viergliedriges Raumkurbelgetriebe mit vier gleich¹ großen Kreuzungswinkeln: bei Gleichheit der Differenz jeweils zweier benachbarter Kreuzungsabstände,

Fig. 5 viergliedriges Raumkurbelgetriebe mit Parallelanordnung der Achsen des Antriebsgliedes, Fig. 6 viergliedriges Raumkurbelgetriebe mit Par-Eigentliche übergeschlossene viergliedrige und viergelenkige Raumkurbelgetriebe

allgemeiner Art für Arbeitsmaschinen

Patentiert für:

Dipl.-Math. Dr. rer. nat. Helmut Wörle,
München

Dipl.-Math. Dr. rer. nat. Helmut Wörle» München,
ist als Erfinder genannt worden

20 allelanordnung der Achsen des Antriebsgliedes und Orthogonalität der übrigen Achsen.

Das Getriebe der Fig. 1 weist die Achsen 1, 2, 3, 4 für das Drehgelenk 1', Drehschubgelenk 2', Drehgelenk 3', Drehschubgelenk 4', ferner die Kreuzungsabstände 5, 6, 7, 8 der Achsenpaari 1 und 2, 2 und 3, 3 und 4, 4 und 1 auf. Diie Achsen sind an bzw. in den Gliedern 9, 10, 11, 12 angeordnet, und zwar Glied 9 mit Achsen 1 und 2, Glied 10 mit Achsen 2 und 3, Glied 11 mit Achsen 3 und 4, Glied 12 mit ÄcEsen 4 und 1. In Fig. 1 ist das Getriebe beispielsweise auf das Glied 12 gestellt; es wird am Glied 9 angetrieben, das die Bewegung über Glied 10 (Koppel) auf die umlaufende Drehschubschwinge 11 als getriebenes Glied überträgt. Die Kreuzungswinkel zwischen , den Achsen 1 und 2, 2 und 3, 3 und 4, 4 und 1 seien mit #₁₂, #₂₃, $₃₄, $₄₁, die Kreuzungsabstände zwischen den Achsen mit e₁₂, e_2V ^₃₄, e₄₁ bezeichnet.

Die Beweglichkeit (Zwangläufigkeit) ist an die Be-

40 dingungen

45 sin ν
cos ■&

■ sin

■ cos
«Ίο · e

L = sin'
= cos ■

• sin ■&,

■ COS '

34'
34'

geknüpft.

(Ia)
(Ib)
(Ha)

Das Getriebe nach Fig. 1, bei dem die Bedingungen (Ia), (Ib), (Π a) erfüllt sind, dient zur Umformung einer Drehbewegung im Antrieb in eine umlaufende Drehschubbewegung des getriebenen Elementes.

Das Getriebe gemäß Fig. 2 weist dieselben Gelenkanordnungen wie das nach Fig. 1 auf, genügt aber außer den Bedingungen (Ia) und (Ib) der von (Ha) abweichenden Beziehung

* 34

^C23

(lib)

709 603/121

Deshalb kann das Getriebe nach Fig. 2 die Drehbewegung des Antriebsgliedes sowohl in schwingende als auch in umlaufende Drehschubbewegung des getriebenen Elementes umformen.

Das Getriebe nach Fig. 3 setzt sich aus dem Antriebsdrehgelenk Γ, dem Schubgelenk 2', dem Drehschubgelenk 3', dem Schubgelenk 4' zusammen. Für seinen Zwanglauf ist lediglich das Erfülltsein der Bedingungen (Ia), (Ib) erforderlich. Zweck des Getriebes ist die Umwandlung von Drehbewegung in Schubbewegung um gekreuzte Achsen oder bet Standwechsel mit Glied 11 als Gestell die Umwandlung von Schub in Drehschub.

Eine weitere Abwandlung des Erfindungsgedankens ist die Entartung des Drehschubgelenks der Fig. 3 in ein Drehgelenk, wenn sämtliche Kreuzungswinkel gleich groß und außerdem die Summe der der Antriebsachse anliegenden Kreuzungsabstände gleich der Summe der beiden anderen (Fig. 4). Das Getriebe dient zur Umformung von Drehbewegung in Schubbewegung. Das Getriebe nach Fig. 5 besteht außer aus dem Antriebsdrehgelenk 1', dem Drehschubgelenk 2' noch aus den Schubgelenken 3' und 4'. Die Achsen von Drehgelenk und Drehschubgelenk sind einander parallel. Zweck des Getriebes ist die Umwandlung von Drehbewegung in, Schubbewegung turn gekreuzte Achsen oder bei Standwechsel von Schub- in Schubbewegung um gekreuzte Achsen oder von Drehbewegung in Drehschubbewegung.

Das Getriebe nach Fig. 6 ist ein Sonderfall des Getriebes gemäß Fig. 5, bei welchem das Drehschubgelenk 2' in ein Drehgelenk entartet. Es liegt Parallelität der beiden Drehachsen und paarweise Orthogonalität der übrigen Achsen vor. Das Getriebe dient zur Umformung von Dreh- in Drehbewegung um gekreuzte orthogonale Achsen oder bei Standwechsel von Dreh- in Drehbewegung oder von Schub- in Schubbewegung.

Der Erfindungsgedanke umfaßt auch sämtliche Getriebe, die durch Standwechsel aus den Getrieben nach den Fig. 1 bis 6 hervorgehen, beispielsweise durch Ausbildung eines der Glieder 9, 10, 11 als Gestell, mit Antrieb an einem diesem Gestell benachbarten Glied, desgleichen bei den in Sonderfällen evtl. auftretenden Durchschlagslagen sich aus den relativen Achsenflächen ergebenden Hilfsverzahnungen als Abstützungen.

Anwendungsgebiete der Erfindung sind das weitverzweigte und umfassende Gebiet der Arbeitsmaschinen, beispielsweise Getriebe für Bäckereimaschinen, Rührwerke, Plattenbohrmaschinen, Zerkleinerungsmaschinen, Schleifmaschinen, insbesondere für den Verwendungszweck einer Drehschubbewegung oder Schwingschubbewegung im getriebenen Glied bei Antrieb durch eine sich drehende Welle.

Der Fortschritt gegenüber dem bisherigen Stand der Technik ist unter anderem in der Vielzahl der baulichen Möglichkeiten und Verwendungszwecke zu sehen. Der vielfach symmetrische Aufbau bietet zusätzlich fertigungstechnische und wirtschaftliche Vorteile.

zur Umformung einer Drehbewegung in Drehschubbewegung oder Schubbewegung um eine zur Antriebsachse gekreuzte Achse insbesondere für Arbeitsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Antriebsdrehgelenk nicht benachbarte Gelenk als Drehgelenk oder Drehschubgelenk ausgebildet ist und daß das Getriebe trotz herabgesetzter Freiheitsgradsumme der Gelenke infolge geometrischer Bedingungen zwischen den Kreuzungswinkeln einerseits und den Kreuzungsabständen anderseits oder auch nur durch Beziehungen zwischen den Kreuzungswinkeln zwangläufig ist oder daß das dem Antriebsdrehgelenk nicht benachbarte Gelenk als Schubgelenk ausgebildet ist und der Zwanglauf durch Parallelität der Achsen des Antriebsgliedes bewirkt wird.

2. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß irgendein anderes Glied der getrieblichen Gesamtanordnung zum Gestell gemacht wird (Standwechsel).

3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder sämtliche einander benachbarte Gelenkachsen sich paarweise schneiden.

4. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wahl des dem Antriebsdreh- ■ gelenk gegenüberliegenden Gelenkes als Drehschubgelenk und bei paarweise gleich großen benachbarten Kreuzung« winkeln die.beiden anderen Gelenke als Schubgelenke ausgebildet sind.

5. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gleichheit aller Kreuzungswinkel und einer zusätzlichen Bedingung über die Kreuzungsabstände bei Wahl des dem Antriebsgelenk gegenüberliegenden Gelenkes als Drehgelenk die "beiden anderen Gelenke als Schubgelenke ausgebildet sind.

6. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Parallelanordnung der Achsen des Antriebsgliedes das Getriebe mittels Drehschub- und Schubgelenk des Koppelgliedes eine Drehbewegung in Schubbewegung umwandelt.

7. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Parallelanordnung der Achsen des Antriebsgliedes und Orthogonalität der übrigen Achsen das Getriebe mittels Drehgelenk und Schubgelenk des Koppelgliedes eine Drehbewegung in Schubbewegung umwandelt.

8. Getriebe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Sonderfällen auftretende Durohschlagslagen der Getriebeanordnüng mittels Hilfsverzahnungen, abgeleitet aus den relativen Achsenflächen, überwunden werden.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Viergliedriges Raumkurbelgetriebe
Drehgelenken, Drehschub- oder

mit Schubgelenken In Betracht gezogene Druckschriften:

R. Beyer: Technische Kinematik, Verlag J. Barth, Leipzig 1931, S. 40, Kap. 30, Kap. 57 bis 64, Fig. 188 und 189;

F. Müller: Beschleunigungsverhältnisse beim sphärischen Kurbeltrieb und verwandten Mechanismen, ZVDI Bd. 73, Nr. 4, 1929, S. 117 bis 125;

Alt: Die praktische Bedeutung der Raumgetriebe, ZVDI 1929, H. 6, Bd. 73, S. 188 bis 190;

deutsche Patentschrift Nr. 589 452.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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