DE1129029B

DE1129029B - Rotary crank gear

Info

Publication number: DE1129029B
Application number: DES44185A
Authority: DE
Inventors: Ivo Rismondo
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1954-06-03
Filing date: 1955-06-02
Publication date: 1962-05-03

Description

Umlaufkurbelgetriebe Die Erfindung betrifft ein Umlaufkurbelgetriebe zur Umwandlung einer kontinuierlichen Drehbewegung in eine Drehbewegung mit periodisch veränderlicher Geschwindigkeit von während des Betriebes veränderlicher Periodenlänge, bei welchem durch Abwälzen eines Planetenrades an einem Zentralrad eine Planetenbewegung erzeugt wird und eine von dem Planetenrad mitgeführte, zu diesem exzentrisch angebrachte Kurbel einen drehbaren Abtriebsmechanismus mitnimmt.Epicyclic crank mechanism The invention relates to an epicyclic crank mechanism for converting a continuous rotary motion into a rotary motion with periodic variable speed with variable period length during operation, in which a planetary movement is caused by rolling a planet gear on a central gear is generated and one carried by the planetary gear, attached eccentrically to it Crank takes along a rotatable output mechanism.

Die Erfindung bezweckt, von einer kontinuierlichen Drehbewegung ausgehend, die Erzeugung einer im Mittel immer gleichsinnig fortschreitenden Drehbewegung mit willkürlich veränderbaren periodischen Geschwindigkeitsschwankungert. Je nach den konstruktion.smäßig gewählten Größenverhältnissen im Getriebe können hierbei entweder langsame und schnelle Perioden oder auch Pilgerschritt-Umkehrperioden erzielt werden. Außerdem soll es möglich sein, die Winkelstellungen der charakteristischen Bewegungspunkte, d. h. die Geschwindigkeitsextrema, Stillstandspunkte und Umkehrpunkte, während des Betriebes einzuregeln und dadurch auch die Winkel- und zugehörigen Zeitabstände zwischen den charakteristischen Punkten willkürlich oder programmäßig automatisch in zyklisch wiederkehrender Folge zu ändern.The aim of the invention, proceeding from a continuous rotary movement, is to generate a rotary movement which, on average, always progresses in the same direction with arbitrarily variable periodic speed fluctuations. Depending on the size ratios selected in terms of construction in the gearbox, either slow and fast periods or pilgrim step reversal periods can be achieved. In addition, it should be possible to adjust the angular positions of the characteristic movement points, i. H. to regulate the speed extremes, standstill points and reversal points during operation and thereby also to change the angular and associated time intervals between the characteristic points arbitrarily or automatically in a cyclically recurring sequence.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Umlaufkurbelgetriebe der eingangs beschriebenen Art durch eine Vorrichtung gelöst, die das Zentralrad in eine zyklisch wiederkehrende Reihe von VerstellbewegUngen versetzt.According to the invention, this object is achieved in an epicyclic crank mechanism of the type described above solved by a device that the central wheel set in a cyclically recurring series of adjustment movements.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe tritt sehr häufig bei den verschiedensten Arbeitsmaschinen auf. So werden z. B. Pilgerschrittbewegungen oder momentane Stillstände mit sofortigem Weiterlauf zur Beförderung von Teilen in vollautomatischen Bearbeitungsprozessen gefordert.The object on which the invention is based occurs very frequently the most diverse work machines. So z. B. Pilgrim step movements or momentary standstills with immediate continuation for the transport of parts required in fully automated machining processes.

Die Anwendung einer umlaufenden Kurbel bei Getrieben zur Umwandlung einer kontinuierlichen Drehbewegung in eine periodisch veränderliche Drehbewegung ist an sich bekannt. Kurbelzapfen mit Umlaufrad werden auch zur Erzeugung von Kardanbewegungen angewandt. Hierbei führt dann der Zapfen eine geradlinige Pendelbewegung aus, oder er durchläuft Ellip- sen. Die geradlinige Kardanbewegung ist zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nicht geeignet, da sie sich nicht zur direkten Erzeugung eines drehenden Abtriebes eignet.The use of a rotating crank in gearboxes for converting a continuous rotary movement into a periodically variable rotary movement is known per se. Crank pins with a planetary gear are also used to generate cardan movements. In doing so, the pin then performs a straight pendulum movement or it passes through ellipses. The rectilinear cardan movement is not suitable for solving the problem on which the invention is based, since it is not suitable for the direct generation of a rotating output.

Auch ist die Erzeugung von veränderlichen Drehbewegungen, insbesondere mit momentanen Stillständen, auch mit Umlaufgetrieben ohne Kurbel möglich und bekannt. Solche Getriebe arbeiten als Summengetriebe und haben den Nachteil, daß das Verhältnis von An- und Abtriebsdrehmoment konstant ist, d. h. nicht dem veränderlichen Drehzahlverhältnis entspricht, so daß die übertragbare Leistung bei abnehmender Austrittsdrebzahl absinkt, und zwar mehr als proportional mit der Drehzahl, da gleichzeitig der Wirkungsgrad im Inneren des Getriebes durch Blindleistung verschlechtert wird.The generation of variable rotary movements, in particular with momentary standstills, is also possible and known with epicyclic gears without a crank. Such gears work as sum gears and have the disadvantage that the ratio of input and output torque is constant, i. H. does not correspond to the variable speed ratio, so that the transferable power decreases with decreasing exit speed, more than proportionally with the speed, since at the same time the efficiency inside the transmission is worsened by reactive power.

Die bisher bekannten Getriebe zur Erzielung von Pilgerschrittbewegungen und momentanen Stillständen mit sofortigem Weiterlauf haben den Nachteil, daß Stöße durch plötzliche Mitnahme, zeitraubende Rastzeiten bei Anwendung von Malteserkreuzgetrieben oder - bei elektrischer Ein- und Ausschaltung - Verlust der durch Formschluß bedingten Sicherheit beim Ineinandergreifen der Mechanismen in Kauf ge- nommen werden müssen.The previously known gears for achieving pilgrim step movements and momentary stoppages with immediate continuation have the disadvantage that shocks caused by sudden entrainment, time-consuming dwell times when using Maltese cross gears or - with electrical switching on and off - loss of security caused by positive locking when the mechanisms mesh in purchase must be taken overall.

Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Konstruktion des Umlaufkurbelgetriebes vermieden, bei welchem das Zentralgelenk der Kurbel sich auf einem Kreis bewegt, während das Kurbelgelenk je nach Konstruktion eine Epi- oder Hypozykloide durchläuft, die entsprechend verlängert, verkürzt oder gewöhnlich ausgebildet sein kann. Der Abtrieb bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung geht grundsätzlich von dem Kurbelgelenk aus, wobei die Zykloidenbewegung durch Abwälzen eines umlaufenden Zahnrades an einem Zentralrad oder Hohlrad erzeugt wird.These disadvantages are avoided by the construction of the epicyclic crank mechanism according to the invention, in which the central joint of the crank moves in a circle, while the crank joint, depending on the construction, passes through an epi- or hypocycloid, which can be correspondingly lengthened, shortened or usually designed. The output in the device according to the invention basically originates from the crank joint, the cycloid movement being generated by rolling a rotating gear on a central gear or ring gear.

Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen hervor, von denen Figg. 1 schematisch ein Grundgetriebe, Fig. 2 den einfachsten Fall eines erfindungsgemäßen Umlaufkurbelgetriebes, Fig. 3 den Antrieb des Getriebes nach Fig. 2 mit einer maschinell betätigten Verstellvorrichtung, Fig. 4 eine Kombinationsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Getriebes und Fig. 5 eine betriebsmäßige Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung darstellt.Further advantages and features of the device according to the invention emerge from the following description with reference to the drawings, of which Figg. 1 schematically shows a basic gearbox, Fig. 2 shows the simplest case of a rotary crank mechanism according to the invention, Fig. 3 shows the drive of the gear of FIG. 2 with a mechanically-operated adjusting device, Fig. 4 shows a possible combination of the transmission and FIG. 5 is an operational embodiment of a transmission according to of the invention.

In Fig. 1 sind mit 1, 2 und 3 Wellen bzw. Hohlwellen bezeichnet, in die der kontinuierliche Antrieb beliebig eingeführt werden kann. Erfolgt der Antrieb durch die Welle 1 oder die Hohlwelle 3, dient die Hohlwelle 2 lediglich zur Zentrierung des Planetenträgers 7, so daß es nicht erforderlich ist, diese noch außen durchzuführen. Von den Wellen 1 und 3 wird die nicht zum Antrieb dienende zum Angriffspunkt der Verstellvorrichtung. Das Umlaufrad 9 ist frei drehbar um den am Planetenträger 7 befestigten Wellenzapfen 8 angeordnet. Der Abtrieb geht von dem Zapfen 11 aus, der an dem zum Umlaufrad 9 gehörenden Kurbelarm 10 befestigt ist. Der Zapfen 11 greift in eine Gleitführung 12 ein, die mit einür Abtriebswelle 13 starr verbunden ist. Die Gleitführung 12 kann geradlinig radial oder C C)i schräg angeordnet bzw. krummlinig ausgebildet werden. Auch ist es möglich, die Gleitführung 12 durch eine andere geeignete Vorrichtung zu ersetzen, wie z. B. eine Schwinge auf der Abtriebswelle und eine Koppel zwischen Schwinge und Umlaufkurbelzapfen. 1 , 1, 2 and 3 denote shafts or hollow shafts into which the continuous drive can be introduced as desired. If the drive is carried out by the shaft 1 or the hollow shaft 3, the hollow shaft 2 only serves to center the planet carrier 7, so that it is not necessary to carry this out on the outside. Of the shafts 1 and 3 , the one that is not used for driving becomes the point of application of the adjusting device. The planetary gear 9 is freely rotatable around the shaft journal 8 fastened to the planet carrier 7 . The output starts from the pin 11 , which is attached to the crank arm 10 belonging to the planetary gear 9 . The pin 11 engages in a sliding guide 12 which is rigidly connected to an output shaft 13. The sliding guide 12 can be arranged in a straight line, radial or CC) i obliquely or formed in a curvilinear manner. It is also possible to replace the sliding guide 12 with another suitable device, such as, for. B. a rocker on the output shaft and a coupling between the rocker and the circulating crank pin.

Es ist auch möglich, links von der Schwinge ein zweites, identisches Umlaufkurbelgetriebe spiegelbildsymmetrisch anzuordnen, wobei dann der Zapfen 1.1. gleichzeitig zu den beiden Umlaufkurbeln gehört. Der Wellenzapfen 8 kann dann mit dem Umlaufrad 9 zusammenwachsen. Diese kurbelwellenartige Konstruktion des Planetenrades bringt die auf das Planetenrad wirkenden Kippmemente zum Verschwinden.It is also possible to arrange a second, identical epicyclic crank mechanism to the left of the rocker in a mirror-image-symmetrical manner, with the pin 1.1. at the same time belongs to the two circulating cranks. The shaft journal 8 can then grow together with the planetary gear 9 . This crankshaft-like construction of the planetary gear causes the tilting elements acting on the planetary gear to disappear.

Fig. 2 zeigt schematisch den einfachsten Fall eines Umlaufkurbelgetriebes gemäß der Erfindung. Bei dieser Konstruktion wird das Zentralrad 4 als Verstellrad verwendet, und der Antrieb erfolgt über den Planetenträger 7. Umlaufgetriebe und Abtrieb sind bei dieser Konstruktion achsflüchtend angeordnet. Die Achse des Zapfens 11 fällt hier mit einer Erzeugenden des Teilkreiszylinders des Umlaufrades 9 zusammen, so daß die charakteristischen Punkte jederzeit Momentanstillstandpunkt sind, wenn sie, wie vorgesehen, bei stillstehendem Zentralrad 4 durchlaufen werden.Fig. 2 shows schematically the simplest case of an epicyclic crank mechanism according to the invention. In this construction, the central wheel 4 is used as an adjusting wheel, and the drive takes place via the planetary carrier 7. In this construction, the epicyclic gear and output are arranged so as to be aligned with the axis. The axis of the pin 11 coincides here with a generatrix of the pitch cylinder of the planetary gear 9 , so that the characteristic points are instantaneous at any time when they are passed through with the central gear 4 at a standstill, as provided.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Konstruktion erfolgt der Antrieb über ein Zahnrad 5, ein Ritzel 14 und einen Motor M.In the construction shown in Fig. 2, the drive takes place via a gear 5, a pinion 14 and a motor M.

Gemäß Fig. 3 ist das in Fig. 2 dargestellte Getnebe mit einem zwischen die Motorwelle und die Welle 1 des inneren Zentralrades eingeschalteten Malteserkreuzgetriebe ausgerüstet. Das Malteserkreuz wird hierbei durch eine auf die Welle 1 aufgekeilte Scheibe Pl gebildet, die in regelmäßigen Abständen Gleitführungen E aufweist, in die auf einer mit der Motorwelle 1 fest verbundenen Scheibe P2 angeordnete Finger D greifen.According to FIG. 3 , the transmission shown in FIG. 2 is equipped with a Geneva cross gear connected between the motor shaft and the shaft 1 of the inner central wheel. The Maltese cross is formed here by a disk Pl wedged onto the shaft 1 , which has sliding guides E at regular intervals into which fingers D arranged on a disk P2 firmly connected to the motor shaft 1 grip.

Es war hier erforderlich, daß der die Verstellbewe-C aung betätigende Mechanismus Eigenstillstandspunkte aufweist, die mit jenen des Umlaufkurbel-etriebes zu-CD sammenfallen müssen. Andernfalls würde die Bewegung des Zentralrades 4 den Stillstand des Abtriebes zunichte machen. Diese Bedin-ung fällt aber von selbst fort, wenn dit Verstellbewegung statt von der Motorseite her von dei Abtriebsseite betätigt wird (mechanische Rückkppelung). Bei dem Konstruktionsbeispiel gemäß Fig. 2 isi es möglich, die Wellen 1 und 13 durch einen beliebigen Mechanismus zwangläufig zu verbinden, so daß zwischen den beiden Wellen in jedem Moment ein bestimmtes momentanes Drehzahlverhältnis besteht. In der in Fig. 2 gezeichneten Totpunktstellung zwingt aber die Gleichheit der Abstände der Eingriffspunkte 11-12 und 4-9 von der Zentralachse die beiden Wellen 1 und 13 zu einer gemeinsamen Geschwindigkeit. Dies widerspricht der weiter oben genannten zusätzlichen zwangläufigen Verbindung zwischen denselben Wellen. DieserWiderspruch bedeutet die gegenseitigeVerriegelung der Wellen 1 und 13, so daß Abtrieb und Verstellbewegung gleichzeitig zum Stillstand kommen müssen. Andererseits befreit das Zusammenfallen der Ein-,r JU iffe 11-12 und 4-9 die Bewegung des Umlaufrades 9 und somit des Planetenträgers 7, so daß der Antrieb in diesem Punkt theoretisch kräftefrei läuft. Durch Weiterdrehen des Antriebes wird der Zapfen 11 aus dem gemeinsamen Eingriff herausgehoben und die Wellen 1 und 13 gegeneinander verdreht, wodurch der angenommene zwangläufige Mechanismus, der die beiden Wellen verbindet, in Bewegung gesetzt wird, Sein Übersetzungsverhältnis bestimmt die Aufteilung der gegenseitigen Verdrehung von 1 und 13 in zwei Verdrehungen gegenüber dem fixen Raum. Hiermit löst sich die Verriegelung.It was necessary here that the mechanism actuating the adjustment movement has its own standstill points which must coincide with those of the rotary crank mechanism. Otherwise the movement of the central wheel 4 would destroy the standstill of the output. However, this condition does not apply if the adjustment movement is actuated from the output side instead of from the motor side (mechanical feedback). In the construction example according to FIG. 2, it is possible to forcibly connect the shafts 1 and 13 by any mechanism, so that there is a certain instantaneous speed ratio between the two shafts at every moment. In the dead center position shown in FIG. 2, however, the equality of the distances between the points of engagement 11-12 and 4-9 from the central axis forces the two shafts 1 and 13 to have a common speed. This contradicts the additional inevitable connection between the same waves mentioned above. This contradiction means the mutual locking of the shafts 1 and 13, so that the output and the adjusting movement must come to a standstill at the same time. On the other hand, the coincidence of the inputs, r JU iffe 11-12 and 4-9 frees the movement of the planetary wheel 9 and thus of the planet carrier 7, so that the drive theoretically runs free of force at this point. By turning the drive further, the pin 11 is lifted out of common engagement and the shafts 1 and 13 are rotated against each other, whereby the assumed positive mechanism that connects the two shafts is set in motion. Its transmission ratio determines the division of the mutual rotation of 1 and 13 in two rotations with respect to the fixed space. This releases the lock.

In gewissen Anwendungsfällen kann es zweckmäßig und erwünscht sein, je einen Stillstands- oder sonstigen charakteristischen Punkt nur nach mehreren Umläufen zu bekommen. Dies kann besonders dann der Fall sein, wenn das Umlaufkurbelgetriebe zwecks Kraft- und Dimensionsverminderung schnellaufend sein soll und eine Unterset ung nachgeschaltet wird. Nun ist aber 7 bei stillstehendem Zentralrad 4 die Anzahl der Umläufe zwischen zwei charakteristischen Punkten gleich dem Verhältnis der Teilkreisdurchmesser der Räder 9 und 4. Soll z. B. ein Stillstand nur alle zehn Umläufe kommen, so muß das Rad 9 einen zehnmal größeren Durchmesser haben als das Rad 4. Dadurch würde die gewünschte Dimensionsvenninderung zunichte. Diesem ungünstigen Sachverhalt wird dadurch abgeholfen, daß dem Rad 4 statt der pendelnden Verstellbewegung eine im Mittel immer gleichsinnig fortschreitende Bewegunor erteilt wird. Eine solche Bewegung hat zur Folge, daß die Reihe der charakteristischen Punkte zusammen- oder auseinandergerückt wird, je nachdem das Rad 4 der Hauptbewegung nachläuft oder entgegenläuft. Wird das Rad 4 bei den charakteristischen Punkten nicht zum Stillstand gebracht, so hat dies eine Änderung der Eigenart dieser Punkte zur Folge: Gegenlauf tendiert zum Pilgerschritt, Gleichlauf zur Abflachung der Geschwindigkeitskurve und Verschwinden der Stillstandspunkte.In certain applications, it may be appropriate and desirable to provide each a standstill or other characteristic point only after several rounds. This can especially be the case if the epicyclic crank mechanism is to be fast-running for the purpose of reducing force and dimensions and a subset is to be connected downstream. Now, but 7 with a stationary central wheel 4, the number of revolutions between two characteristic points is equal to the ratio of the pitch circle diameter of the wheels z 9 and 4. If. B. a standstill only come every ten revolutions, the wheel 9 must have a ten times larger diameter than the wheel 4. This would destroy the desired dimensional reduction. This unfavorable situation is remedied in that instead of the pendulous adjustment movement, the wheel 4 is given a movement which, on average, always progresses in the same direction. Such a movement has the consequence that the series of characteristic points is moved together or apart, depending on whether the wheel 4 runs after the main movement or runs counter to it. If the wheel 4 is not brought to a standstill at the characteristic points, this results in a change in the nature of these points: counter-rotation tends to make a pilgrimage, synchronism to flatten the speed curve and the disappearance of the standstill points.

Gemäß der Erfindung ist es nun möglich, auch bei immer in gleicher Richtung fortschreitender Bewegung des Verstellrades die Eiaenart der charakteristischen Punkte zu wahren. Einzige und hinreichende Bedingung hierfür ist, daß die Bewegung des Verstellrades vom Gesamtabtrieb her betätigt wird. Insbesondere verbleiben auch die Stillstandspunkte infolge der bereits beschriebenen gegenseitigen Verriegelung von Abtrieb und Verstellbewegung.According to the invention it is now possible, even with always the same Direction of progressive movement of the adjusting wheel the egg type of the characteristic Points to keep. The only and sufficient condition for this is that the movement of the adjusting wheel is operated by the overall output. In particular, also remain the standstill points as a result of the mutual interlocking already described of output and adjustment movement.

Im einfachsten Fall wird das Verstellrad vom Ab- trieb aus mit konstanter Untersetzung mitgenommen. Der Einfluß der Verstellbewegung auf die Hauptbewegung weist dann von selbst die gleichen Änderungen, Null- und Umkehrpunkte auf wie die Bewegung selbst. Insbesondere bleiben Momentanstillstandspunkte durch gegenseitige Verriegelung auch Totpunkte. Bei dieser Schaltung wird die Periodenlänge der Bewegung verändert, aber die neue Periodenlänge ist jetzt konstant, und die Stellungen, bei denen die Momentanstillstände oder sonstigen charakteristischen Punkte eintreten, können nicht mehr während des Betriebes geregelt werden.In the simplest case, the adjustment wheel is driven by the output with a constant reduction. The influence of the adjustment movement on the main movement then automatically shows the same changes, zero and reversal points as the movement itself. In particular, instantaneous standstill points also remain dead points due to mutual locking. With this circuit, the period length of the movement is changed, but the new period length is now constant, and the positions at which the momentary standstills or other characteristic points occur can no longer be regulated during operation.

Zyklisch wiederkehrende, Folgen von verschiedenen Periodenlängen oder Handregelungen können aber durch Anwenduno, eines Hilfs-Summengetriebes als Bewegungsmischer wieder hereingebracht werden.Cyclically recurring, sequences of different period lengths or Manual controls can, however, by using an auxiliary summing gear as a motion mixer to be brought in again.

Fig. 4 zeigt ein so ausgestattetes Getriebe. Die Welle 13 gemäß Fig. 2 ist bei dieser Ausführungsform nach rechts verlängert, so daß die Welle 1- zur Hohlwelle wird. Rechts auf der Zeichnung ist ein gewöhnliches, als Summenaetriebe arbeitendes Planetengetriebe mit dem Planetenträ g er 23, den Planetenachsen 26, den Umlaufrädern 24 und den konzentrischen Rädern 25 und 27 dargestellt. Bei stillstehendem Rad 25 erteilt das auf der Abtriebswelle, 13-13 a befestigte Rad 27 dem Planetenträger 23 und dem damit starr verbundenen Zentralrad 4 eine Bewegung im gleichen Drebsinn mit konstanter Untersetzung. Hierdurch wird die Periodenlänge am Abtrieb vergrößert. Durch Verstellen des Rades 25 wird die charakteristische Winkellage der Punkte verstellt. Diese Verstellung erfolgt durch die Handverstellvorrichtung 15, an deren Stelle aber auch selbstverständlich ein maschineller Antrieb treten kann, der eine hin- und hergehende Bewegung der Hohlwelle 28 bewirkt.4 shows a transmission equipped in this way. The shaft 13 according to FIG. 2 is extended to the right in this embodiment, so that the shaft 1- becomes a hollow shaft. Right on the drawing is a common, working as Summenaetriebe planetary gear with the Planetenträ he g 23, the planet axes 26, the planetary gears 24 and the concentric wheels 25 and 27 shown. When the wheel 25 is stationary, the wheel 27 attached to the output shaft 13-13 a gives the planet carrier 23 and the central wheel 4 rigidly connected to it a movement in the same direction of rotation with constant reduction. This increases the period length at the output. By adjusting the wheel 25 , the characteristic angular position of the points is adjusted. This adjustment is carried out by the manual adjustment device 15, but of course a machine drive can also be used in its place, which causes the hollow shaft 28 to move back and forth.

Die hin- und hergehende Verstellbewegung kann der Hohlwelle 28 entweder vom Antrieb aus oder auch vom Abtrieb her erteilt werden.The reciprocating adjustment movement can be performed by the hollow shaft 28 either can be issued from the drive or from the output.

Beim Gesamtgetriebe nach Fig, 4 sowie seinen möglichen Abarten werden die beiden Vorteile, dem Drehzahlverhältnis entsprechendes Momentenverhältnis und besserer Wirkungsgrad, gegenüber der Verwendung eines Summenaetriebes als Hauptgetriebe in überwiegendem Maße beibehalten. Es zeigt sich bei der theoretischen Untersuchung' daß immer nur ein geringer Bruchteil der Gesamtleistung durch die Verstell- und Hilfssummengetriebe geht. In der Nähe der Tot- und Umkehrpunkte nimmt zwar das auf das Zentralrad 4 wirkende Drehmoment durch Verkürzung des Hebelarmes am Umlaufkörper 9, 10, 11 bedeutende Werte an, jedoch nähert sich die Drehgeschwindigkeit des Zentralrades dem Wert Null in dem gleichen Maße, wie das Drehmoment ansteigt.In the overall transmission according to FIG. 4 and its possible variants, the two advantages, the torque ratio corresponding to the speed ratio and better efficiency, compared to the use of a sum drive as the main transmission, are retained to a large extent. The theoretical investigation shows that only a small fraction of the total output goes through the variable speed and auxiliary sum gears. In the vicinity of the dead center and reversal points, the torque acting on the central wheel 4 assumes significant values by shortening the lever arm on the rotating body 9, 10, 11 , but the rotational speed of the central wheel approaches zero to the same extent as the torque increases.

Weiter besteht dann noch die Möglichkeit, den Ab- trieb 13 und das Verstellrad 4 durch Wechsel- oder Schalträder zu verbinden.There is then also the possibility of connecting the output 13 and the adjusting wheel 4 by means of change or switching wheels.

Nachstehend wird an Hand der Fig. 5 eine für den praktischen Betrieb bestimmte Ausführungsfonn des neuen Getriebes beschrieben.Next, the Fig. 5 is a specific for the practical operation Ausführungsfonn the new transmission will be described on hand.

Bei dieser Ausführungsform ist, um Beanspruchungen infolge der vorkragenden Anordnung des Kurbelzapfens zu vermeiden, die Verdoppelung des Umlaufrades und des Zentralrades symmetrisch in bezug auf eine senkrecht zu der Hauptdrehachse liegende Ebene, bei der zwei zueinander symmetrische Umlaufräder ein Paar von solchen mit einem gemeinsamen Kurbelzapfen bilden, gewählt worden. Die Gesamtheit dieser Teile bildet gewissermaßen eine Kurbelwelle, deren Achse die des Paares von Umlaufrädern ist. Ferner weist das System aus Gründen des Gleichgewichts zwei oder mehrere Paare von Umlaufrädern auf, die gleichmäßig um die Achse der Zentralräder verteilt sind. Die den an Hand der vorhergehenden Figuren besprochenen entsprechenden Teile sind hier-,leichen Nummern plus 100 bezeichnet. bei mit den g Die neu hinzukommenden sind von 130 aufwärts beziffert.In this embodiment, in order to avoid stresses due to the protruding arrangement of the crank pin, the doubling of the planet wheel and the central wheel is symmetrical with respect to a plane perpendicular to the main axis of rotation, in which two planet wheels symmetrical to one another form a pair of such with a common crank pin , has been chosen. The totality of these parts forms, as it were, a crankshaft, the axis of which is that of the pair of planetary gears. Furthermore, for reasons of balance, the system has two or more pairs of planetary gears which are evenly distributed around the axis of the central gears. The parts that correspond to those discussed with reference to the preceding figures are designated here with the same numbers plus 100 . with the g The new ones are numbered from 130 upwards.

An Stelle der einfachen Gleitführung 12 tritt jetzt ein Körper 112, der so viele Gleitführungen aufweist, als Paare von Umlaufrädern vorhanden sind. Gemäß der Figur ist angenommen, daß zwei Umlaufräder und dementsprechend auch zwei Gleitführungen vorgesehen sind, von denen die eine in der Verlängerung der anderen liegt. Das Traggerüst der Vorrichtung besteht aus zwei in geeigneter Weise gegeneinander distanzierten Ständerhälften 130, die zwei Lager 131 für eine Welle 132 tragen, welche von einem Kettenradritzel 133 aus mit gleichförnüger Drehbewegung an-,getrieben wird. Die Welle 132 treibt ihrerseits über je zwei Zahnräderpaare 134-115 zwei identische Hohlwellen 101. Instead of the simple sliding guide 12, there is now a body 112 which has as many sliding guides as there are pairs of planetary gears. According to the figure, it is assumed that two planetary gears and, accordingly, two sliding guides are provided, one of which is in the extension of the other. The supporting frame of the device consists of two stand halves 130 which are suitably spaced from one another and which carry two bearings 131 for a shaft 132 which is driven by a sprocket pinion 133 with a uniform rotational movement. The shaft 132 in turn drives via two gear pairs 134-115 two identical hollow shafts one hundred and first

Diese Hohlwellen sind über je zwei Lagerbuchsen 135, 136, auf der durchgehenden Abtriebswelle 113 frei drehbar gelagert. Die mit den Hohlwellen 101 aus einem Stück bestehenden Ritzel 104 kämmen mit den verzahnten Scheiben 109 der beiden Planetenräder, von denen jedes außer den genannten Scheiben 109 noch aus je zwei Wellenzapfen 108, je zwei Kurbelarmscheiben 110 und je einem Kurbelzapfen 111 besteht.These hollow shafts are freely rotatably mounted on the continuous output shaft 113 via two bearing bushes 135, 136 each. The existing with the hollow shafts 101 from a piece of pinion 104 mesh with the toothed discs 109 of the two planetary gears, each of which is other than said disks 109 still consist of two stub shaft 108, two each Kurbelarmscheiben 110 and a respective crank pin 111th

Die Endzapfen 108 sind über ebenso viele Lagerbuchsen 137 in dem Planetenträger gelagert. Letzterer besteht aus zwei Scheiben 107 sowie aus außerhalb der Bildebene liegenden Verbindungs- und Abstandsstücken. Der Planetenträger bzw. seine Scheiben 107 sind über Buchsen 138 frei drehbar auf den Hohlwellen 101 gelagert. Der Planetenträger läuft lose, d. her dient nicht zur Kraftverbindung nach außen, sondern lediglich zum Orten der Planetenräder.The end journals 108 are mounted in the planet carrier via the same number of bearing bushings 137. The latter consists of two panes 107 as well as connecting and spacing pieces lying outside the plane of the drawing. The planet carrier or its disks 107 are freely rotatably mounted on the hollow shafts 101 via sockets 138 . The planet carrier runs loosely, i.e. forth is not used for the power connection to the outside, but only to locate the planetary gears.

Die verzahnten Scheiben 109 kämmen andererseits mit den beiden Innenverzahnungen 106 der beiden Gehäusehälften 103. Das ganze Gehäuse besteht noch aus der Ringscheibe 139, einer gewissen Zahl von Verbindungsbolzen 140, zwei Lagerbuchsen 141, zwei Dichtungsringen 142 und deren Halteplatten 143 nebst Schrauben. Über die Buchsen 141 ist das Gehäuse frei drehbar auf den Hohlwellen 101 -elacert. Die durch-C CD gehende Abtriebswelle 113 weist in der Mitte einen keilwellenverzahnten Bund 144 auf. Im Schwingenköper 145, der auf dem Bund aufgekeilt ist, sind zwei Gleitführungen 112 eingefräst, mit denen die Kurbelzapfen 111 über zwischengeschaltete Gleitsteine 146 im Eingriff stehen. Die Gleitsteine sind innen zylindrisch, außen rechteckig und, um die Montage zu ermöglichen, zweiteilig, wobei die Trennebene der Teile mit der Bildebene der Figur zusammenfällt.The toothed disks 109 , on the other hand, mesh with the two internal toothings 106 of the two housing halves 103. The entire housing also consists of the annular disk 139, a certain number of connecting bolts 140, two bearing bushes 141, two sealing rings 142 and their retaining plates 143 together with screws. The housing can be freely rotated on the hollow shafts 101 via the bushings 141. The output shaft 113 extending through-C CD has a splined collar 144 in the center. In the swing body 145, which is keyed onto the collar, two sliding guides 112 are milled, with which the crank pins 111 are in engagement via sliding blocks 146 connected in between. The sliding blocks are cylindrical on the inside, rectangular on the outside and, to enable assembly, in two parts, the plane of separation of the parts coinciding with the plane of the figure.

Die Ringscheibe 139 ist an einer Stelle mit einer Ausbuchtung 147 versehen, in der eine Bohrung 148 den Angriffspunkt einer beliebigen Vorrichtung zum Verstellen der Winkellage des Gehäuses darstellt.The annular disk 139 is provided with a bulge 147 at one point, in which a bore 148 represents the point of application of any device for adjusting the angular position of the housing.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, trägt die Abtriebswelle 113 das gesamte Hauptgetriebe. Ihrerseits wird diese Welle durch die Laaer 149 mit den Buchsen 150 von den Ständerhälften 130 getragen. Die Abstandsringe 151 dienen zum Justieren des Achsspiels zwischen den Ständerhälften 130 und dem Hauptgetriebe. Das auf der Abtriebswelle 113 befestigte Kettenrad 152 leitet die austretende periodische Drehung weiter zu der getriebenen Maschine.As can be seen from the above description, the output shaft 113 carries the entire main transmission. In turn, this shaft is supported by the Laaer 149 with the bushings 150 of the stator halves 130 . The spacer rings 151 are used to adjust the axial play between the stator halves 130 and the main gear. The sprocket 152 attached to the output shaft 113 directs the exiting periodic rotation on to the driven machine.

Das Gehäuse sei zunächst stillstehend gedacht. Das Ritzel 133 führt über die Welle 132 und die Räderpaare 134-115 den beiden identischen Hohlwellen und Zentralrädem 101-104 eine gleichförmige Drehbewegung zu. Die Umlaufräder 109 führen demzufolge eine hypozykloidische Bewegung gegenüber der Innenverzahnung 106 des Gehäuses 103 aus. Die Kurbelzapfen 111 nehmen die Schwinge 145-112, die Welle 113 und das an deren Ende angeordnete Ritzel 152 mit und erteilen diesem eine sich periodisch ändernde Drehbewegung, welche so verläuft, daß die Geschwindigkeit ohne Änderung des Drehsinns jedesmal dann auf Null absinkt, wenn die Kurbelzapfen 111 der Umlaufräder sich in dem größten Abstand von der Zentralachse befinden.The housing is initially intended to be stationary. The pinion 133 leads via the shaft 132 and the gear pairs 134-115 to the two identical hollow shafts and central gears 101-104 to a uniform rotary motion. The planet gears 109 consequently perform a hypocycloidal movement with respect to the internal toothing 106 of the housing 103 . The crank pin 111 take the rocker 145-112, the shaft 113 and the pinion 152 arranged at its end and give this a periodically changing rotational movement, which is such that the speed drops to zero without changing the direction of rotation each time the Crank pins 111 of the planetary gears are located at the greatest distance from the central axis.

Da das Gehäuse stillsteht, bleibt das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stillständen der Welle 113 ebenso wie der Winkel, der zwei aufeinanderfolgende Stillstände voneinander trennt, konstant. Sobald jedoch das Gehäuse um seine Achse verdreht wird, werden sowohl diese Zeitintervalle wie der Winkel entsprechend geändert. Für diese Verstellung ist die Bohrung 148 vorgesehen.Since the housing is at a standstill, the time interval between two successive stoppages of the shaft 113, as well as the angle which separates two successive stoppages from one another, remains constant. However, as soon as the housing is rotated about its axis, both these time intervals and the angle are changed accordingly. The bore 148 is provided for this adjustment.

Offenbar können die Aufgaben des Gehäuses und der Hohlwellen 101 auch gegeneinander vertauscht worden. In diesem Falle wird das Gehäuse mit konstanter Geschwindigkeit z. B. durch ein Antriebsritzel, das auf ein statt der Ringscheibe 139 vorgesehenes Zahnrad wirkt, angetrieben. Durch das Ritzel 1.33 und die Zahnräder 134-115 werden dann auf die Welle 101 die Bewegungen zur Veränderung der Totpunktlagen und der Zeitintervalle übertragen. Wie ersichtlich, entsprechen in diesem Falle die Augenblicke, in denen die Geschwindigkeit den Wert Null annimmt, der in der Figur dargestellten Stellung der Kurbelzapfen 111, d. h. ihrer der Zentralachse nächsten Stellung, wobei die Bewegung der Kurbelzapfen 111 jetzt epizykloidisch ist.Obviously, the tasks of the housing and the hollow shafts 101 can also be interchanged. In this case, the housing is at constant speed z. B. by a drive pinion which acts on a instead of the ring disk 139 provided gear. The movements for changing the dead center positions and the time intervals are then transmitted to the shaft 101 by the pinion 1.33 and the gears 134-115. As can be seen, in this case the moments at which the speed assumes the value zero correspond to the position of the crank pin 111 shown in the figure, i.e. H. its position closest to the central axis, the movement of the crank pins 111 now being epicycloidal.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern sie kann insbesondere in baulicher Hinsicht vielfach abgeändert werden, ohne ihren Grundgedanken zu verlassen.Of course, the invention is not limited to the above in detail Embodiments described and shown in the drawings are limited, but it can be changed many times, especially in structural terms, without leaving their basic idea.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Epicyclic crank gear for converting a continuous rotary movement into a rotary movement with periodically variable speed of variable period length during operation, in which a planetary movement is generated by rolling a planet gear on a central gear and a crank carried by the planet gear and eccentrically attached to it a crank rotatable output mechanism, characterized by a device that sets the central wheel in a cyclically recurring series of adjustment movements.

2. Transmission according to claim 1, characterized in that the device causing the adjustment movement is driven by the output shaft of the overall transmission (13). 3. Transmission according to claim 1, characterized in that the adjustable central wheel (4 or 6) is driven with constant reduction from the output shaft (13) of the overall transmission. 4. Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustable central wheel (4 or 6) two different adjustment movements are fed simultaneously by a summation gear, one of which starts with a constant reduction from the total output (13) and the other mechanically or cyclically can be operated by hand and may also be based on the total output. 5. Transmission according to spoke 2 or 4, characterized in that changing gears or ratchet gears are switched on in the actuating mechanism of the adjusting wheel (4 or 6). Documents considered: Austrian Patent No. 20,707; French Patent Nos. 703 540, 989 019; A. Widmaier, "Atlas for Gear and Design"' Verlag Otto Wittwer, Stuttgart, 1953, ZT 23.02, 23.03, 42.04, 42.05; Kurt Rauh, "Practical Gear Teaching", Vol. I, Springer-Verlag, 1951, Fig. 177ff .; Jones, "Engineers mechanisms for designers and inventors," Volume II, 2nd edition, New York, The industrial press, 1948, pp. 36 and 72; Hütte, "Des Ingenieurs Taschenbuch", Volume II, 27th edition, Berlin, 1949, p. 252; Gear sheets : AWF 652/653 T »Zahnrad-Kurbtriebe «, Beuth-Verlag, Berlin, 1933, p. 1, and AWF 6541655 B, fig. 42, 48, 50, 63, 70.