DE1170213B - Getriebe, dessen Antriebsglied und Abtriebs-glied von zwei auf einem Halter gradlinig verschiebbar gefuehrten Schlitten gebildet werden - Google Patents

Description

• Getriebe, dessen Antriebsglied und Abtriebsglied von zwei auf einem Halter gradlinig verschiebbar geführten Schlitten gebildet werden Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe, dessen Antriebsglied und Abtriebsglied von zwei auf einem Halter gradlinig verschiebbar geführten Schlitten gebildet werden, deren Hublängen relativ zueinander durch eine Einrichtung verstellbar sind, zu der eine Geradführung mit einer um eine zu der Bewegungsrichtung der Schlitten rechtwinklig verlaufende Achse schwenkbaren und einstellbaren Schräglage und ein auf dieser Geradführung beweglicher Läufer gehören.
• Bei einem bekannten Getriebe dieser Art, bei dem der das Antriebsglied bildende Schlitten motorisch hin- und herbewegt wird und der das Abtriebsglied bildende Schlitten den Werkzeugspindelkopf einer Verzahnungsmaschine trägt, ist die Geradführung von einstellbarer Schräglage von einer geraden Nut einer auf dem angetriebenen Schlitten gelagerten Drehscheibe gebildet und enthält eine den beweglichen Läufer bildende Rolle, die an dem angetriebenen Schlitten gelagert ist. Die Bewegungsrichtungen der beiden Schlitten stehen senkrecht aufeinander. Die Verstellung der Hublängen der beiden Schlitten relativ zueinander erfolgt durch eine Winkelverstellung der Drehscheibe. Da diese aber auf dem angetriebenen hin- und hergehenden Schlitten angeordnet ist, läßt sich diese Verstellung nicht durchführen, während das Getriebe läuft.
• Ferner ist ein Getriebe zum Umwandeln einer Antriebsdrehbewegung einer Welle in eine Ausgangsdrehbewegung einer zweiten Welle mit einer Drehgeschwindigkeit bekannt, die man aus verschiedenen Geschwindigkeiten auswählen kann. Diese Auswahl erfolgt durch Einstellen der Neigung eines Führungsringes. Dadurch wird die Länge des Hubes eines Zahnstangenschiebers geändert, was zu einer entsprechenden Änderung der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle führt. Indessen kann dabei das übersetzungsverhältnis der Eingangs- zur Ausgangsgeschwindigkeit nicht stetig verändert werden, sondern nur stufenweise. Auch eignet sich dieses bekannte Getriebe nur zu einem Antrieb der zweiten Welle mit einer harmonischen Bewegung, bei der sich das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Eingangsdrehung und Ausgangsdrehung sinusförmig ändert.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs erläuterte Getriebe so auszugestalten, daß sich das Verhältnis der Hublängen der Schlitten auch stetig verstellen läßt, während das Getriebe läuft.
• Zu diesem Zweck ist die Erfindung gekennzeichnet durch einen auf dem ersten Schlitten geradlinig geführten Querschieber, dessen Bewegungsrichtung auch zu der Schwenkachse rechtwinklig verläuft, sowie durch zwei Teile, nämlich eine gerade Führungsschiene und einen auf dieser Schiene geführten Läufer, von denen der eine Teil an dem Querschieber, der andere Teil am zweiten Schlitten, die hinsichtlich ihrer Neigung einstellbare Geradführung auf dem Halter und der zugehörige Läufer auf dem Querschieber angeordnet ist.
• Da die Geradführung auf dem Halter schwenkbar und einstellbar gelagert ist, kann ihre Neigung während der Bewegung der Schlitten verstellt werden.
• In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist es vorteilhaft, wenn der an der schwenkbaren Geradführung geführte Läufer und der auf der Führungsschiene geführte Läufer je von einer besonderen Rolle gebildet werden.
• Die Erfindung eignet sich für alle Fälle, in denen ein Maschinenteil mit einem veränderlichen Hub anzutreiben ist, beispielsweise zum Antrieb der Wiege einer Verzahnungsmaschine oder auch zum Antrieb eines Pumpenkolbens.
• In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen schematischen Aufriß des Getriebes nach der Erfindung unter Verwendung von Riemen oder Bändern, F i g. 2 einen Aufriß einer abgeänderten Ausführungsform des Getriebes unter Verwendung von Zahnstangen und Zahnrädern, F i g. 3, 4 und 5 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise des Getriebes, F i g. 6 einen in größerem Maßstab gehaltenen lotrechten Schnitt durch einen Teil des in den F i g. 1 und 2 gezeigten Getriebes, und zwar nach der Schnittebene 6-6 der F i g. 7.
• F i g. 7 und 8 Schnitte nach den waagerechten Ebenen 7-7 und 8-8 der F i g. 6 und 9, F i g. 9 eine Vorderansicht des in F i g. 6 gezeigten Aggregats mit Bezug auf F i g. 6 von links gesehen und F i g. 10 eine der F i g. 9 entsprechende Ansicht nach Abnahme einiger Teile.
• Das Getriebe soll eine hin- und hergehende oder pendelnde Bewegung mit einem unveränderlichen Geschwindigkeitsverhältnis, aber mit einem stetig veränderlichen Übersetzungsverhältnis, d. h. Verhältnis der Amplituden, übertragen. Es ist insbesondere zum Antrieb der Wiege einer nach dem Abwälzverfahren arbeitenden Verzahnungsmaschine zum Herstellen von Kegelrädern bestimmt.
• In F i g. 1 ist eine Scheibe 10 an der einen umlaufenden Messerkopf tragenden Wiege einer Verzahnungsmaschine befestigt, die mit dieser zusammen um eine Achse 11 schwingt. Ein Antriebsnocken 12 wird durch einen nicht näher veranschaulichten Antriebsmotor um eine Achse 13 in Umlauf versetzt. An dem Nocken liegt ein durch ihn um eine Achse 15 schwenkbares Folgeglied 14 an. Das nachstehend erläuterte Getriebe soll die schwingende Antriebswelle 15 mit der Abtriebswelle 11 derart verbinden, daß das Verhältnis der Schwingungsamplituden stetig veränderlich ist, aber das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten der beiden Wellen 11 und 15 im Verlauf der Hin- und Herschwingung der Welle 15 bei gegebener Einstellung des Getriebes konstant bleibt.
• Am Umfang der Scheibe 10 ist ein Stahlband 16 und an einer zur Welle 15 konzentrischen Zylinderfläche 19 des Folgegliedes 14 ein Stahlband 17 befestigt. Die beiden Bänder erstrecken sich um einen Teil der Zylinderflächen (18 und 19) herum und verlaufen tangential zu dem Übersetzungsgetriebe 20. Um sie ständig unter Zugspannung zu halten, ist auf der Zylinderfläche 18 ein weiteres Band 21 mit seinem einen Ende befestigt, während sein anderes Ende zu einem Federteller 22 verläuft, der in einer Führung 23 gleitet und ständig abwärts gedrückt wird, beispielsweise durch eine Feder 24. Die Gleitführung 23 in Gestalt eines Zylinders sowie die Achsen 11 und 15 stehen im Raum gegenüber dem Halter 25 des Getriebes 20 fest. Die Feder 24 sucht die Scheibe 10 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen und hält dadurch die Bänder 16 und 17 unter Zugspannung und das Folgeglied 14 kraftschlüssig in Anlage an dem Nocken 12. Wenn dieser umläuft, gleichgültig ob in einer Richtung oder mit einer Pendelbewegung, wird das Folgeglied 14 um die Achse 15 in Pendelbewegung versetzt und diese durch die Bänder auf die Scheibe 10 und die Welle 11 übertragen.
• Wie nun die F i g. 6 bis 10 zeigen, enthält das Getriebe 20 einen ortsfesten Halter 25, auf dem ein Schieber 26 durch Rollenlager 27 auf und ab beweglich geführt ist. Die Rollenlager befinden sich in lotrechten geraden Laufbahnen, die im Halter 25 und im Schlitten 26 vorgesehen sind. Die Lagerrollen sind zylindrisch ausgestaltet, und ihre Achsen verlaufen abwechselnd kreuzweise zueinander im Winkel von 90°. Auf dem Schlitten 26 ist lotrecht verschiebbar ein zweiter Schlitten 28 durch ähnliche Rollenlager 29 geführt. Die Rollen dieser Lager laufen auf lotrechten geraden Gleitbahnen der beiden Schlitten. Die Bänder 16 und 17 sind je an einem dieser beiden Schlitten 26 und 28 befestigt.
• Auf dem Schlitten 26 ist in waagerechter Richtung ein Querschieber 30 mit Hilfe von Lagerrollen 31 in Laufbahnen des Schlittens 26 und des Querschiebers 30 gleitend geführt.
• Ferner gehören zu dem Getriebe zwei Teile, deren einer von einem Läufer in Gestalt einer Rolle 32 gebildet wird, der auf der Vorderseite des Querschiebers 30 mit Hilfe eines Zapfens 33 und eines Nadellagers drehbar gelagert ist. Der andere der beiden Teile wird von einer geneigten geraden Führungsschiene 34 gebildet, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Stück mit dem Schlitten 28 besteht. Auf der Rückseite des Querschiebers 30 ist ein ähnlicher Führungsläufer in Gestalt einer Rolle 35 mit Hilfe von Nadellagern und eines Zapfens 36 gelagert. Dieser Führungsläufer 35 läuft auf einer Geradführung 37, die von einem Flansch eines drehbaren Körpers 38 gebildet wird. Dieser sitzt starr an dem vorderen Ende einer im Halter 25 gelagerten waagerechten Welle 39. Unter der von der Feder 24 aufrechterhaltenen Zugspannung der beiden Bänder 16 und 17 legen sich die Rollen 32 und 35 kraftschlüssig an die Führungsschiene 34 und die Geradführung 37 an.
• Die Neigung der Geradführung 37 läßt sich verstellen. Zu diesem Zweck ist der drehbare Körper 38 am Halter 25 durch Bolzen 40 festgeklemmt, deren Köpfe in kreisbogenförmigen T-Schlitzen 41 des drehbaren Körpers 38 eingreifen. Lockert man diese Bolzen, dann kann man den drehbaren Körper und seine Welle 39 drehen und dadurch die Neigung der Geradführung 37 und damit das Amplitudenverhältnis der Pendelbewegungen der Teile 14 und 10 ändern. Die Winkelverstellung der Geradführung 37 erfolgt durch Drehen einer Schraubspindel 42 von Hand (F i g. 6), die im Halter 25 drehbar gelagert ist und eine Mutter 43 trägt. Auf der Mutter 43 ist eine Rolle 44 angeordnet, die in einen radialen Schlitz 45 eines am äußeren Ende der Welle 39 vorgesehenen Flansches 46 eingreift. Dieser Flansch hat Löcher 47, durch die die Bolzen 40 hindurchgehen. Außerdem ist er mit Abstandsbuchsen 48 versehen. Am Flansch 46 und am Halter 25 befinden sich Platten 49 bzw. 50, die mit Teilungen versehen sind, um die Winkeleinstellung der Geradführung 37 wiederzugeben. Die Teilungen sind am besten derart geeicht, daß sie unmittelbar das Übersetzungsverhältnis der Elemente 10 und 14 anzeigen.
• Wie die Verstellung wirkt, ersieht man aus den F i g. 3 bis 5. Nimmt die Geradführung 37 die lotrechte Stellung nach den F i g. 3 und 10 parallel zu der Bewegungsrichtung des Schlittens 28 ein, dann verschieben sich die Rollen 32 und 35 zusammen mit den Schlitten 26 und 28 und erfahren bei jedem senkrechten Hub D des Schlittens 28 die gleiche lotrechte Verschiebung d. Da die beiden Rollen von dem Querschieber 30 und dieser von dem Schlitten 26 getragen werden, erfährt auch der Schlitten 26 dieselbe lotrechte Verschiebung d.
• Verstellt man nun die Geradführung 37 in die in F i g. 4 gezeigte Schräglage, in der sie mit der Führungsschiene 34 einen größeren Winkel einschließt, dann ergibt sich für einen gegebenen Hub D des Schlittens 28 eine kleinere lotrechte Verschiebung d' der Rollen 32 und 35 des Schlittens 26. Verstellt man andererseits die Geradführung 37 in die in F i g. 5 gezeigte Lage, in der sie mit der Führungsschiene 34 einen verringerten Winkel einschließt, dann bewirkt ein gegebener Hub D des Schlittens 28 .eine größere lotrechte Verschiebung d" der Rollen 32, 35 und des Schlittens 26.
• Da die Führungsschiene 34 und die Führung 37 geradlinig geführt sind und sich die Schlitten 26 und 28 und der Querschieber 30 geradlinig verschieben, bleibt das Verhältnis der Geschwindigkeit der beiden Schlitten 26 und 28 bei einer gegebenen Schräglage der Geradführung 37 konstant. Da die Pendelwege der Elemente 10 und 14 um ihre Achsen 11 und 15 den Hüben der Bänder 16 und 17 verhältnisgleich sind, die mit den Schlitten 26 und 28 verbunden sind, ist für jede gegebene Einstellung der Geradführung 37 auch das Winkelgeschwindigkeitsverhältnis der Elemente 10 und 11 konstant. Durch Verstellen der Neigung der Geradführung 37 wird die Feder 24 nicht entlastet. Die Schlitten 26 und 28 bleiben daher bei jeder Verstellung der Geradführung kraftschlüssig miteinander gekuppelt. Infolgedessen ändert sich auch nicht die Phasenbeziehung, die zwischen den Elementen 10 und 14 besteht. Wie die F i g. 6 und 7 zeigen, ist die Achse der Rolle 35 vorzugsweise mit derjenigen der Welle 39 ausgerichtet, wenn sich die Elemente 10 und 14 in der Mitte ihrer Pendelbewegungen befinden. Befindet sich das Element 14 in dieser mittleren Lage in Ruhe, dann kann man die Geradführung 37 verstellen, ohne daß dabei eine Verschiebung der Schlitten 26, 28 eintritt.
• Die beschriebene Ausführungsform des Getriebes läßt sich in mannigfacher Hinsicht abändern. So können beispielsweise die Bänder 16, 17 gemäß F i g. 2 durch Zahnstangen 16' und 17' ersetzt werden, die mit Verzahnungen der Scheibe 10' und des Nockenfolgegliedes 14' kämmen. Um das Element 14' anzutreiben und um das Element 10' um seine Achse im Gegenuhrzeigersinn unter Spannung zu setzen und dadurch den Kraftschluß der Rollen 32, 35 mit ihren Führungsschienen aufrechtzuerhalten, können dieselben Einrichtungen verwendet werden, wie sie bei 12 und bei 21 bis 24 in F i g. 1 gezeigt sind.
• Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Rolle 32 am Schlitten 28 gelagert, während sich die geneigte Schiene 34 am Querschieber 30 befindet und sich von unten her an die Rolle 32 anlegt. Es kommt also nur darauf an, daß einer von den beiden Teilen 32 und 34 am Schlitten 28 und der andere am Querschieber 30 angeordnet ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Getriebe, dessen Antriebsglied und Abtriebsglied von zwei auf einem Halter geradlinig verschiebbar geführten Schlitten gebildet werden, deren Hublängen relativ zueinander durch eine Einrichtung verstellbar sind, zu der eine Geradführung mit einer um eine zu der Bewegungsrichtung der Schlitten rechtwinklig verlaufende Achse schwenkbaren und einstellbaren Schräglage und ein auf dieser Geradführung beweglicher Läufer gehören, gekennzeichnet d u r c h einen auf dem ersten Schlitten (26) geradlinig geführten Querschieber (30), dessen Bewegungsrichtung auch zu der Schwenkachse rechtwinklig verläuft, sowie durch eine gerade Führungsschiene (34) und einen auf dieser Schiene geführten Läufer (32), von denen der eine Teil (34 oder 32) an dem Querschieber, der andere Teil (32 oder 34) am zweiten Schlitten (28) die hinsichtlich ihrer Neigung einstellbare Geradführung (37) auf dem Halter (25) und der zugehörige Läufer (35) auf dem Querschieber angeordnet ist.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an der schwenkbaren Geradführung (37) geführte Läufer (35) und der auf der Führungsschiene (34) geführte Läufer (32) je von einer besonderen Rolle gebildet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 382 484, 1103 726.