DE1500353B2 - Zahnradgetriebe zum Antreiben von wenigstens zwei, zumindest während eines Teils ihrer Umdrehungen synchronisierten Abtriebswellen mit einem Zusatzantrieb - Google Patents

Description

tialgetriebes eine weitere Zahnradfolge bilden, und det dann den Streifen in eine Vielzahl von Abschnit-

daß der Zusatzantrieb mit dem zweiten Differential- ten vorgegebener Länge. Eine Treibrollenvorrich-

getriebe zur Änderung der Drehgeschwindigkeit von tung 6 herkömmlicher Bauart zieht dabei den Strei-

wenigstens einem Seitenrad des zweiten Differential- fen von der Haspel und führt ihn der Schere 1 zu.

getriebes nur während eines Teils von dessen Umdre- 5 Eine erste Abtriebswelle 7 treibt die Schere 1, und

hung und damit von wenigstens einer der beiden Ab- eine zweite Abtriebswelle 8 treibt die Treibrollen 6

triebswellen gekoppelt ist. an. Diese beiden Abtriebswellen 7,8 gehen von

Die erwähnten Zahnradgetriebe finden insbeson- einem Getriebegehäuse 9 aus und werden von einem

dere für eine aus einer Materialzuführungseinrich- Motor 10 herkömmlicher Bauart über ein Zahnrad-

tung und einer Verarbeitungsmaschine bestehende io getriebe 11 angetrieben, durch das die Drehzahl min-

Anlage Verwendung, wobei die Zuführungseinrich- destens einer Abtriebswelle verändert werden kann,

tung lange, gleichbleibende Materialabschnitte der und bei dem die beiden Abtriebswellen 7,8 über

Verarbeitungsmaschine zuliefert und wobei die Zu- einen bestimmten Drehwinkel hinweg miteinander

lieferung und Bearbeitung in festgelegten Zeitabstän- synchronisiert laufen; während dieses Drehwinkels

den wiederholt durchgeführt wird. Dabei liegen hau- 15 erfolgt ein Abtrennen eines Abschnitts vom streifen-

fig Arbeitsgeschwindigkeiten im Bereich von 65 bis förmigen Metall.

350 m/min vor. Das Zahnradgetriebe 11 umfaßt ein erstes DiSe-Ein spezielles Beispiel für eine derartige Anlage ist rentialgetriebe Ua, das auf einer ersten, in dem Gedie Kombination einer Treibrollenvorrichtung oder triebegehäuse 9 frei drehbar gelagerten Welle 12 aneiner Rollenrichtmaschine mit einer Schere, die ein 20 geordnet ist. Das den Planetenradträger lagernde Geauf einem Wickel bevorratetes, streifenförmiges oder häuse 13 des ersten Differentialgetriebes ist mit der bandförmiges Material von der Treibrollenvorrich- Welle 12 starr verbunden, so daß es die Bewegung tung in zugemessener Länge zugeführt bekommt. Bei der Welle 12 mitmacht, und trägt einen Zahnkranz derartigen Verarbeitungsmaschinen, und hierzu zäh- 14, der somit ebenfalls mit der Welle 12 umläuft, len auch solche zum Formen, Drücken, Scheren, 25 Zusätzlich besitzt das erste Differentialgetriebe Ha Stanzen, Pressen u. dgl., muß die Arbeitsgeschwindig- ein erstes Seitenrad 15 und ein zweites Seitenrad 16, keit der Zuführvorrichtung auf die Geschwindigkeit die jeweils auf der ersten Welle 12 durch Lager 17 der Verarbeitungsmaschine mit hoher Präzision ab- bzw. 18 unabhängig von der ersten Welle auf dieser gestimmt werden, was bislang durch Verwendung gelagert sind. Das Seitenrad 15 dreht sich in umgevon elektronischen Zähleinrichtungen und einem mit 30 kehrtem Drehsinn wie das Seitenrad 16. Kupplungen versehenen Zahnradgetriebe vorgenom- Ein zweites Differentialgetriebe 19 ist auf einer men wurde. Im Gegensatz zum erfindungsgemäßen zweiten, parallel zu der ersten Welle 12 in dem GeZahnradgetriebe ist die reproduzierbare Genauigkeit triebegehäuse 9 gelagerten Welle 20 so angebracht, der Längenzumessung wegen des Schlupfes zwischen daß es einen Teil des Zahnradgetriebes 11 bildet, den Übertragungselementen häufig nicht zufrieden- 35 Das den Planetenradträger lagernde Gehäuse 21 des stellend. Darüber hinaus erweist sich die Elektronik zweiten Differentialgetriebes ist mit der Welle 20 oftmals als störanfällig, so daß neben den hohen In- wiederum starr verbunden, und das zweite Differenvestitionskosten auch beträchtliche Wartungskosten tialgetriebe besitzt ebenso ein erstes Seitenrad 22 und vorliegen. ein zweites Seitenrad 23, die beide auf der Welle 20

Mit dem erfindungsgemäßen Getriebe erhält man 40 analog zu den Seitenrädern 15 und 16 des ersten Dif-

dagegen Materialabschnitte mit außerordentlich ho- ferentialgetriebes gelagert sind. Die Seitenräder 22,

hem Grad an reproduzierbarer Genauigkeit, wobei 23 sind somit unabhängig von der Welle 20 drehbar,

sich die vorgegebene Abschnittslänge, wie nachfol- Das Getriebe 11 wird von einem auf einem WeI-

gend noch erläutert, in einfacher Weise einstellen lenstumpf 25 befestigten Zahnrad 24 durch den Mo-

läßt. 45 tor 10 angetrieben, und das Zahnrad 24 kämmt mit

Ausführungsformen der Erfindung werden an dem Seitenrad 15 und versetzt über eine erste Zahn-Hand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es radfolge 14, 22, 26 die mit dem Zahnrad 26 verbunzeigt dene Abtriebswelle 7 in Drehung. Der Antrieb der

F i g. 1 eine erste Ausführungsforrn des Zahnrad- Treibrollen 6 erfolgt durch eine zweite Zahnradfolge getriebes in schematisierter Darstellung zum Antrei- 5° 16, 23, 27, wobei das Zahnrad 27 mit der Abtriebsben von Treibrollen und einer Schere, welle 8 verbunden ist. Auf diese Weise teilt sich die

F i g. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch Eingangsbewegung des Motors 10 über das Seitenrad

eines der Differentialgetriebe in F i g. 1, 15 in Ausgangsbewegungen sowohl des Seitenrades

Fig.3 eine Ansicht längs der Ebene III-III aus 16 als auch des Zahnkranzes 14. Die Übersetzungs-

Fig. 1, 55 Verhältnisse sind so, daß bei Stillstand des Gehäuses

F i g. 4 einen Schnitt längs der Schnittlinie IV-IV 21 des zweiten Differentialgetriebes die Drehzahl des

nach Fi g. 1, Seitenrades 16 doppelt so hoch wie die Drehzahl des

F i g. 5 eine Ansicht längs der Ebene V-V nach Zahnkranzes 14 ist. Ebenso wird, wenn sich das Ge-

Fi g. 1, häuse des zweiten Differentialgetriebes in Bewegung

F i g. 6 eine zweite Ausführungsform des Zahnrad- 60 befindet, dieses Verhältnis der Drehzahlen des Seigetriebes in schematisierter Darstellung und tenrades 16 und des Zahnkranzes 14 verändert.

F i g. 7 eine schematische Ansicht eines Teiles der Durch Drehung der zweiten Welle 20 und des Ge-

Ausführungsform nach F i g. 6. häuses 21 während eines Teils einer Umdrehung

Bei der Ausführungsform des Zahnradgetriebes durch einen in Form eines Kurbeltriebs 28 ausgebil-

nach F i g. 1 bis 5 wird einer Schere 1 herkömmlicher 65 deten Zusatzantrieb, der durch die Abtriebswelle

Bauart mit den Scherleisten 2 und 3 streifenförmi- angetrieben wird, wird das Gleichgewicht der Dreh-

ges Metall von einem auf einer Vorratshaspel 5 an- zahlen der Seitenräder 22 und 23 und damit auch die

geordneten Wickel 4 zugeführt. Die Schere 1 schnei- Drehzahlen der beiden Abtriebswellen verändert.

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Wird die zweite Welle 20 durch den Kurbelantrieb Weise wird die Abtriebswelle 8 niemals zu einem 28 in einem Sinn gedreht, wird dem Seitenrad 23 »offenen Ende« des Getriebes. Die Stabilisierungseine zusätzliche Bewegung erteilt, und die Drehzahl bremse 40 verhindert eine Überbewegung irgendeines der zweiten Zahnradfolge und der Abtriebswelle 8 der Getriebeelemente, ein Leerlaufen der Zahnradvergrößert sich, während gleichzeitig derselbe Bewe- 5 folgen und schalten das Zahnradspiel beim Abtrengungsbetrag der ersten Zahnradfolge verlorengeht, so nen des Streifens aus, wodurch hohe Schnittgenauigdaß sich die Drehzahl der Abtriebswelle 7 vermin- keiten erzielt werden. Ein Bremsgenerator stellt dert. Diese Geschwindigkeitserhöhung der Abtriebs- einen geeigneten Ersatz für die Stabilisierungsbremse welle 8 und Geschwindigkeitsverminderung der Ab- dar, ebenso wie jede andere Einrichtung, die geeignet triebswelle 7 ist auf eine Bewegungsaddition am Sei- io ist, an der Ausgangswelle eine konstante Belastung tenrad 23 und eine Bewegungssubtraktion am Seiten- hervorzurufen.

rad 22 zurückzuführen, wobei die Addition und Sub- F i g. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der

traktion der Bewegung durch das zweite Differential- für gleiche Elemente wie bei der Ausführungsform getriebe 19 zustande kommt. Der Drehsinn der zwei- nach F i g. 1 bis 5 gleiche Bezugszahlen verwendet ten Welle 20 bestimmt, an welchem Seitenrad sich 15 werden. Hier kämmt das Antriebszahnrad 24 mit die Drehzahl vergrößert bzw. um denselben Betrag dem Zahnkranz 14 des ersten Differentialgetriebes verringert. H «, während das Seitenrad 15 der ersten, die Räder

Auf diese Weise kann die Länge des der Schere 1 22 und 26 umfassenden Zahnradfolge angehört, wozugeführten Materialstreifens durch Drehung der bei das Zahnrad 26 mit der Abtriebswelle 7 verbunzweiten Welle in vorbestimmter Weise erhöht oder »° den ist. Die andere Abtriebswelle 8 wird durch die verringert werden. Zudem kann während eines dem zweite Zahnradfolge 16, 23, 27 angetrieben. Bei die-Schneidprozeß angemessenen Drehwinkels die Ge- sem Getriebe drehen sich die beiden Seitenräder 15 schwindigkeit des durch die Treibrollen der Schere und 16 im selben Sinn, was durch die Zwischenschalzugeführten Streifens mit der Geschwindigkeit der tung einer ungeraden Zahl von Zahnrädern in der Schere synchronisiert werden, indem man die zweite 25 einen und einer geraden Zahl von Zahnrädern in der Welle 20 festhält. So wird eine hohe, gleichbleibende anderen Zahnradfolge, erzielbar ist. An mindestens Genauigkeit beim Schneiden einer Vielzahl bestimm- einer der beiden Abtriebswellen wird durch einen mit ter vorgegebener Längen erreicht. der Welle 20 über eine Einwegkupplung 44 verbun-

Der Kurbeltrieb 28 besitzt gemäß F i g. 5 einen denen Zusatzantrieb 41 eine Bewegung addiert oder Arm 29, der durch die Abtriebswelle 7 in Drehung 30 subtrahiert. Wie in F i g. θ dargestellt, addiert oder versetzt wird und über ein Glied 31 mit einer subtrahiert dieser Zusatzantrieb 41 eine Bewegung schwenkbaren vertikalen Schiene 30 verbunden ist. an den Seitenrädern 22 und 23 des zweiten Differen-Weiter ist mit der Schiene 30 eine Zahnstange 32 ge- tialgetriebes 19 in ähnlicher Weise wie der Kurbelkoppelt, welche über ein Ritzel 34 und eine Einweg- trieb 28 bei der ersten Ausführungsform, kupplung 33 die hin- und hergehende Bewegung der 35 Der Zusatzantrieb 41 umfaßt ein Zahnrad 48 auf Schiene 30 in eine intermittierende Drehung der einer Welle 49, die durch ein Zahnrad 50 von der Welle 20 umwandelt. Die Einwegkupplung 33 sorgt Abtriebswelle 8 angetrieben wird. Diese Welle 49 dafür, daß die Welle 20 nur in eine Richtung gedreht treibt gemäß F i g. 7 einen Exzenter 52, der seinerwerden kann. Die Verbindungsstelle der Zahnstange seits über ein damit verbundenes Hauptglied 54 und 32 mit der Schiene 30 ist vertikal verstellbar, um die 40 einem mit dem Pleuel 56 des Exzenters verbundenen Hublänge der Zahnstange 32 zu verändern. Auf Geschwindigkeitssteuerarm 55 die Einwegkupplung diese Weise läßt sich der Betrag der der Welle 20 44 in Bewegung setzt. Durch Anordnung des Drehmitgeteilten Bewegung verändern. punktes 51 des Steuerarmes 55 auf einem Kreisbogen Um sicherzustellen, daß die zweite Welle 20 wäh- 47 kann die der Einwegkupplung 44 bzw. der Welle rend des Drehwinkels, in dem der Metallstreifen ab- 45 20 mitgeteilte Drehung zwischen Null und einem geschnitten wird, stillsteht und die beiden Abtriebs- Maximalwert eingestellt werden, wellen 7 und 8 synchron laufen, ist eine nockenbetä- Es wurden zwei Möglichkeiten beschrieben, die tigte Bremse 35 (F i g. 3) vorgesehen, welche auf die geeignet sind, mindestens einer der beiden Abtriebs-Welle 20 wirkt. Die Bremse steht jedoch mit dieser wellen 7, 8 eine zusätzliche Bewegung mitzuteilen. Achse zu allen Zeiten außer Eingriff, während denen 5° Andere hierzu geeignete Mittel, beispielsweise ein durch den Zusatzantrieb eine Addition oder Subtrak- Schneckentrieb, eine Ritzelkombination od. dgl.. tion der Bewegung erfolgt. Wie in F i g. 3 gezeigt, können jedoch genauso gut verwendet werden, wird während des Schneidvorganges durch einen auf Bei einer dritten, nicht dargestellten Ausführungsder Abtriebswelle 7 angeordneten Nocken 36 eine form liegt ein einziges Seitenrad am ersten Differenam einen Ende eines schwenkbaren Bremsarmes 38 55 tialgetriebe 11 α vor, das der einen Zahnradfolge anangeordnete Nockenrolle angedrückt, die eine am gehört, während der Zahnkranz oder ein entspre-Arm befestigte Bremsbacke 39 in Eingriff mit der chendes, mit der ersten Welle starr verbundenes Welle 20 bringt. Zahnrad der anderen Zahnradfolge angehört. Daher Nach dem Zahnradgetriebe nach F i g. 1 bis 5 er- wird bei dieser Ausführungsform der Antrieb übet folgt die Aufteilung der Abtriebsbewegung und die 60 die eine der beiden Zahnradfolgen zugeführt, so dal. Steuerung durch das zweite Differentialgetriebe. Um nur an einer der beiden Abtriebswellen eine Bewezu verhindern, daß die Abtriebswelle 8 mehr als den gung addiert oder subtrahiert wird, ihr zustehenden Betrag an Bewegung erhält, ist an Bei einer vierten, ebenfalls nicht gezeigten Ausfüh der Abtriebswelle 8 ein Widerstand oder eine kon- rungsform ist der in den F i g. 6 und 7 gezeigte Zusatz stante Belastung in Form einer Stabilisierungsbremse 65 antrieb 41 oder der Kurbeltrieb 28 durch einen BoI 40 angekoppelt, die zur Folge hat, daß das für die zen oder eine Einwegkupplung mit einem Seitenrai Abtriebswelle 8 erforderliche Antriebsdrehmoment des zweiten Differentialgetriebes 19 verbunden. Fer stets größer ist als für die Abtriebswelle 7. Auf diese ner wird auf dem zweiten Differentialgetriebe 19 eii

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Zahnkranz oder ein mit der Welle 20 verbundenes Zahnrad vorgesehen. Bei dieser vierten Ausführungsform gehört der Zahnkranz oder besagtes Zahnrad der einen Zahnradfolge an, während das verbleibende Zahnrad des zweiten Differentialgetriebes einen Teil der anderen Zahnradfolge darstellt.

Schließlich sei darauf hingewiesen, daß an Stelle eines von der Abtriebswelle 8 abhängigen Zusatzantriebes 28, 41 auch eine unabhängige Zusatzantriebsquelle vorgesehen werden kann. Hierbei kann dieser durch ein Steuersignal von einer vom Antrieb der Schere oder der Treibrollen unabhängigen Steuerungseinrichtung betätigt werden.

Um eine Streifenlänge zu erhalten, die größer ist

als die während einer einzigen Umdrehung der Abtriebswellen maximal erzielbare Länge, kann mit einer der Messerleisten der Schere eine Schneidaussetzeinrichtung (nicht dargestellt) verbunden werden. Eine solche Einrichtung unterbindet während einer oder mehrerer Umdrehungen der Abtriebswellen das Abtrennen einzelner Abschnitte und läßt die Schere nur nach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen tätig werden. Wenn beispielsweise eine Umdrehung der Abtriebswellen zu einer Abschnittslänge von 60 cm führen würde, jedoch 165 cm gewünscht sind, dann werden drei 60-cm-Vorschübe oder -Arbeitsspiele vorgenommen und von jedem Vorschub 5 cm durch den Zusatzantrieb abgezogen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

309 551/99

Claims (4)

1 2 Patentansprüche: ^- Zahnradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich-

1. Zahnradgetriebe zum Antreiben von wenig- net, daß eines der Seitenräder (22, 23) oder der stens zwei, zumindest während eines Teils ihrer Planetenradträger (21) des zweiten Differential-Umdrehungen synchronisierten Abtriebswellen 5 getriebes (19) mit einer Bremse (35) koppelbar mit einem Zusatzantrieb, mit einem ersten Diffe- ist.

rentialgetriebe mit einem ersten und zweiten Seitenrad und einem drehbaren Planetenradträger

und mit einem Antrieb, dadurch gekenn-

zeichnet, daß mit dem Planetenradträger (13, io
14) des ersten Differentialgetriebes (Ua), vom
dem eines (15) seiner Seitenräder (15, 16) unmittelbar mit dem Antrieb (24, 25) gekoppelt ist, ein Die Erfindung betrifft ein Zahnradgetriebe zum zweites Differentialgetriebe (19) mit einem ersten Antreiben von wenigstens zwei, zumindest während und zweiten Seitenrad (22, 23) und einem zwei- 15 eines Teils ihrer Umdrehungen synchronisierten Abten drehbaren Planetenradträger (21) verbunden triebswellen mit einem Zusatzantrieb, mit einem erist, wobei eine (8) der Abtriebswellen (7,8), eines sten Differentialgetriebe mit einem ersten und zweider Seitenräder (23) des zweiten Differentialge- ten Seitenrad und einem drehbaren Planetenradträtriebes und das eine Seitenrad (16) des ersten ger und mit einem Antrieb.

Differentialgetriebes eine erste Zahnradfolge 20 In der deutschen Patentschrift 1170 744 ist ein die und die andere Abtriebswelle (7), das andere genannten Merkmale aufweisendes Zahnradgetriebe Seitenrad (22) des zweiten Differentialgetriebes beschrieben, bei dem eine gleichförmig umlaufende und der Planetenradträger des ersten Dif- Antriebswelle mittels des Zusatzantriebes stoß- und ferentialgetriebes eine zweite Zahnradfolge bil- schlupffrei mit den Abtriebswellen in und außer Einden, und daß der Zusatzantrieb (28 bis 34) mit 25 griff gebracht werden kann. Nach erfolgter Verbindern zweiten Differentialgetriebe zur Änderung dung zwischen den An- und Abtriebswellen laufen der Drehgeschwindigkeit von wenigstens einem diese daher eine bestimmte Zeitlang synchron mitein-Seitenrad des zweiten Differentialgetriebes nur ander, wonach die Abtriebswellen wieder in Stillwährend eines Teils von dessen Umdrehung und stand versetzt werden.

damit von wenigstens einer der beiden Abtriebs- 30 Demgegenüber soll durch die Erfindung ein Zahnwellen gekoppelt ist. radgetriebe geschaffen werden, mit dem sich durch

2. Zahnradgetriebe zum Antreiben von wenig- den Zusatzantrieb während des Betriebs eine vorstens zwei, zumindest während eines Teils ihrer übergehende, gesteuerte Drehzahländerung von we-Umdrehungen synchronisierten Antriebswellen nigstens einer der beiden Abtriebswellen, erzielen mit einem Zusatzantrieb, mit einem ersten Diffe- 35 läßt.

rentialgetriebe mit einem ersten und zweiten Sei- Die Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich gemäß tenrad und einem drehbaren Planetenradträger einer ersten konkreten Ausführung des Erfindungsund mit einem Antrieb, dadurch gekennzeichnet, gedankens dadurch aus, daß mit dem Planetenradträdaß mit dem Planetenradträger (13, 14) des er- ger des ersten Differentialgetriebes, von dem eines sten Differentialgetriebes (Ua) unmittelbar der 40 seiner Seitenräder unmittelbar mit dem Antrieb ge--Antrieb (24, 25) und mit den Seitenrädern (15, koppelt ist, ein zweites Differentialgetriebe mit einem 16) des ersten Differentialgetriebes ein zweites ersten und zweiten Seitenrad und einem zweiten Differentialgetriebe (19) mit einem ersten und drehbaren Planetenradträger verbunden ist, wobei zweiten Seitenrad (22, 23) und einem zweiten eine der Abtriebswellen, eines der Seitenräder des drehbaren Planetenradträger (21) verbunden sind, 45 zweiten Differentialgetriebes und das eine Seitenrad wobei eine (8) der Abtriebswellen (7, 8) eines der des ersten Differentialgetriebes eine erste Zahnrad-Seitenräder (23) des zweiten Differentialgetriebes folge und die andere Abtriebswelle, das andere Sei- und das eine Seitenrad (16) des ersten Differen- tenrad des zweiten Differentialgetriebes und der PIatialgetriebes eine erste Zahnradfolge und die an- netenradträger des ersten Differentialgetriebes eine dere Abtriebswelle (7) das andere Seitenrad (22) 50 zweite Zahnradfolge bilden, und daß der Zusatzandes zweiten Differentialgetriebes und das Seiten- trieb mit dem zweiten Differentialgetriebe zur Änderad (15) des ersten Differentialgetriebes eine wei- rung der Drehgeschwindigkeit von wenigstens einem tere Zahnradfolge -bilden, und daß der Zusatzan- Seitenrad des zweiten Differentialgetriebes nur wähtrieb (41) mit dem zweiten Differentialgetriebe rend eines Teils von dessen Umdrehung und damit zur Änderung der Drehgeschwindigkeit von we- 55 von wenigstens einer der beiden Abtriebswellen genigstens einem Seitenrad des zweiten Differential- koppelt ist.

getriebes nur während eines Teils von dessen Bei einer zweiten konkreten Ausführung sind erUmdrehung und damit von wenigstens einer der findungsgemäß mit dem Planetenradträger des ersten beiden Abtriebswellen gekoppelt ist. Differentialgetriebes unmittelbar der Antrieb und mit

3. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, 60 den Seitenrädern des ersten Differentialgetriebes ein dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzantrieb zweites Differentialgetriebe mit einem ersten und (28; 41) mit einem der Seitenräder (22, 23) des zweiten Seitenrad und einem zweiten drehbaren PIazweiten Differentialgetriebes (19) in Verbindung netenradträger verbunden, wobei eine der Abtriebssteht. wellen eines der Seitenräder des zweiten Differential-

4. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, 65 getriebes und das eine Seitenrad des ersten Differendadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzantrieb tialgetriebes eine erste Zahnradfolge und die andere (28; 41) unmittelbar mit einer der beiden Ab- Abtriebswelle, das andere Seitenrad des zweiten Diftriebswellen (7, 8) in Verbindung steht. ferentialgetriebes und Seitenrad des ersten Differen-