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Vorrichtung zum Zusammensetzen von Schrauben mit Unterlegscheiben
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zusammensetzen von Schrauben
mit Unterlegscheiben.
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Es war bisher sehr schwierig, Vorrichtungen dieser Art mit einer sehr
hohen Arbeitsgeeehwin/digkeit laufen zu lassen, da durch die ruckartigen Hin- und
Herbewegungen große Beschleunigungawerte auftraten, denen die Teile der Vorrichtung
auf
die Dauer nicht gewachsen waren, so daß Störungen nach relativ kurzer Betriebszeit
auftraten.
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Der Erfindung liegt-die-Aufgabe zugrunde, diese ruckartigen Bewegungen
zu vermeiden und soweit wie möglich auszugleichen, so daß die zeitlichen Spitzen
der Beschleunigungswerte weitgehend abgebaut werden. Zu diesem Zweck wird beim Bau
der Zusammensetzvorrichtungvon den Vorteilen eines nichtlinearen Getriebes Gebrauch
gemacht, das eine gleiclßirmige -Drehbewegung in eine/ nicht gleichförmiged Drehbewegung
und schließlich in eine hin- und hergehende Bewegung umwandelt.
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Unter der hier verwendeten Bezeichnung 'lnichtlineare Gejötriebe"
seien alle Zahnräder, Zahnradsätze und Zahnradgetriebe verstanden, bei denen die
eingeleitete Bewegung ('normalerweise eine Drehbewegung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit)
in der Weise umgewandelt wird, daß die aAgebene Bewegung keine konstante Winkelgeschwindigkeit
mehr hat (einahe Geschwindigkeitsverringerung bzw. -vergrößerung). In einer grafischen
Darstellung der Abtriebsbewegung gegenüber der Antriebsbewegung ergibt sich dann
keine Gerade. ' Die zunehmende Verwendung automatischer Einrichtungen beider Fertigung
und die sich ständig weiterentwickelnde Technik des Vorrichtnngsbaues hat zu einem
ständig zunehmenden.Bedarf an Geldtrieben geführt, die eine nichtlineare Abtriebsbewegurig
haben.
Obgleich verschiedene andere Maschinenelemente, wie beispielsweise Krvenscheibengetriebe
oder Hebeimit Gestänge, eine nichtlineare Abtriebsbewegung erzeugen, haben Zahnradgetriebe
im Vergleich zu den obengenannten Fiaschinenelementen in manchen--Anwendungsfällen
viele Vorzüge. kRa Zahnradgetriebe zur Erzeugung einer nichtlinearen Abtriebsbewegung
können in zwei Gruppen eingeteilt werden: Die erste Gruppe umfaßt sogenannte nicht
kreisförmige Zahnräder, wie elliptische oder quadratische Zahnräder 'oder Zahnräder
in Gestalt logarithmischer Spiralen: Die zweite Gruppe umfaßt kreisförmige, jedoch
exzentrisch gelagerte Zahnräder:
teil-besteht darin, daß es schwierig oder gar: unmöglich ist, die Phase'@ä.e@r erzeugten
Bewegung mit dem wellenförmigen Bewegungsgesetz@zu verschieben. Bei derartigen Zahnradpaaren
liegt nämlich die Relativlage zueinander fest.- Mit anderen: Worteni Es gibt nur
eine mögliche Relativlage des einen Rades zu dem anderen, wenn das gewünschte Ergebnis
erhalten wen soll.
Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung.werden Zahnräder verwendet,
vorzugsweise mit voll ausgebildeten Zahnfor-
urige äußere Peripherien aufweisen ( bei Stirnrädern kreisförmige und bei Planrädern
ähnliche geometrische Formen). Der Zahnabstand und die Zahnform sind ungleichförmig;
die Kombination aus Zahnabstand und Zahnform ist aber derart, daß das
Zahnrädern mit etwa gleichförmigen Zähnen möglich ist. Die Verwendung dieser Zahnräder
in epizykloidischen Getrieben ermöglichen die Konstruktion einer Zusammensetzvorrichtung
für Schraten und Unterlegscheiben, wie sie üblicherweise an einer Gewinderollmaschine
vorgesehen und zusammen mit dieser betrieben wird, die sich trotz'.interm$ttierender
Vorschubbewegung mit hoher Geschwindigkeit betreiben läßt.
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Die Erfindung wird nachstehend in Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung näher erläutert. Bei zeigt:
| Fig.1 eine graphische Darstellungdes Drehwinkels der |
| Abtriebswelle über dem Drehwinkel der Antriebs- |
| welle des in Fig. 3 dargedellten epizykloidi- |
| svhen Zahnradgetriebes, sowie andere, der Er- |
| läuterung dienende Bildkurven des Abtriebewel- |
| lendrehwinkels als Funktion des Antriebewellen- |
| winkels, |
| Fig. 8 einen Scrnitt entlang 8-8 der Fig. 7, |
| Fig. 9 wen Schnitt durch eine Alternativausführung |
| einer Kupplung zur Verwendung in dem Aggregat |
| nach den Fig. 6, 7 und 8, |
| Fig.10 einen Schnitt entlang 10-10 der Fig. B. Er zeigt |
| die bevorzugte Ausführungform einer Kupplung für |
| das Aggregat, |
| Fig.11 die Seitenansicht eines der Zahnräder des in Fig. |
| 8 dargestelltenrepizykloidischen Zahnradgetriebes, |
| wobei die Nabe desselben als Teil der bevorzugten |
| Ausführungsform der in Fig. 10 dargestellten Kupp- |
| lung dient, |
| Fig.12 die schemaieche Ansicht einer Ausführungsform |
| von Indexrad und Ritzel, |
| Fig.13 die Teilansicht einer bevorzugten Au-führungs- |
| form von Indexrad und Ritzel in Richtung 13-13 |
| der Fig.B. |
Die automatische in Fig.- 5 dargestellte Zusammensetzvorrichtung
dient zur Zusammensetzung von Schrauben mit Unterlegscheiben. Der Schraubenrohling
wird getrennt von einer Beschickungseinrichtung 80 durch eine Vorschubeinrichtung
16 in die Nähe der Beschickungseinrichtung 14 für die Unterlegscheiben überführt.
Die Vorrichtung umfaBt eine Schraubenbeschickungseinrichtung 80, eine Schraubenvorschubeinrichtung
16, sowie eine Beschickungseinrichtung 14 für die Unterlegseheiben. Diese Einrichtungen
können an einer Gewinderollmaschine 18 bekannter Rauart in der Mitte einer Rinne
für die Schraubenrohlinge angebracht werden.
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Es sind nur kleinere Veränderungen erforderlich, um die Schraubenvorschubeinrichtung
und die Unterlegscheibenbeschickungseinrichtung an der Gewinderollmaschine anzubringen.
Die konstruktive Ausführung der Gewinderdllmaschine und der Schraubenvorschubeinrichtung
sind nicht Gegenstand vorliegender Erfindung., Zur Verständniserleichterung sei
jedoch eine kurze Beschreibung ihrer Arbeitsweise gegeben. Gewinderollmaschinen
haben üblicherweise nur eine einzige Rinne zur Aufnahme der Schraubenrohlinge, die
zwischen den RollgeseÜken mit dem Gewinde versehen werden. Bei der vorliegenden
Vorrichtung idt die einzige Rinne durch eine obere und untere Rinne ersetzt worden.
Diesbezüglich wird
an die USA.-Patentschrift 2 321 548 verwiesen.-Die
Schraubenrohlinge werden in die Beschickungseinrichtung 80 gegeben und durch
die obere Rinne abwärts geführt. Dann wird jeweils ein Rohling von zwei Fingern
77 ausgewählt, wobei die Finger an einem hin- und herbewegbaren Mechanismus angebracht
sind, welcher die Schraubenrohlinge weiter nach unten in die untere Rinne überführt.
Bei dieser Überführung werden die Schäfte der Schraubenrohlinge in die Löcher der
Unterlegscheiben gesteckt, wobei die Unterlegscheiben mit Hilfe eines Drehtisches
72 in die richtige Zage gebracht worden sind. Dadurch wird eine vorläufige Zusammensetzung
von Schraubenrohling und Unterlegscheibe erreicht. Der die Unterlegscheiben tragende
Drehtisch 72, sowie die Vorrichtung 14 zur Erzeugung der exakten Bewegung des Drehtisches
sind Gegenstand vorliegender Erfindung und seien nachfolgend im einzelnen beschrieben.
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Wenn die vorläufig mit den Unterlegscheiben zusammengesetzten
Schraubenrohlinge die untere Rinne ereichen, werden sie von den Fingern 77 freigegeben
und gelangen durch die untere Rinne weiter nach unten zu einer Übergabeeinrichtung,
an der jeweils ein mit einer Unterl.egseheibe zusammengesetzter Schraubenrohling
ausgewählt bzw. ergriffen und das Gewinde .in üblicher Weise eingerollt wird. Die
Unterlegscheiben sind dann unterhalb des Schraubenkopfes durch das angerollte Gewinde
festgehalten,
können jedoch ungehemmt eine Relativverdrehung zum
Schraubenkopf ausführen.
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Die Unterlegscheiben befinden sich als ungeordnete Menge in einem
Beschickungstrichter, der von den Seitenwandungen 104 und dem Drehtisch 72 der Baueinheit
gebildet wird. Die intermittierende Drehbewegung des Drehtisches 72, der@die Unterlegscheiben
trägt und sich unter diesen bewegt, veranlaßt dieselben in Hohlräume 73 ah der Peripherie
der Drehscheibe hineinzufallen, so daß sie unter den Fingern vorbeigedreht werden.
Die intermittierende Drehbewegung des Tisches 72 ist mit der Bewegung der Finger
77 synchronisiert, so daß jedesmal wenn die Finger 77 sich abwärts bewegen, eine
Unterlegscheibe sich in der richtigen Zage befindet. Die Bewegung der Finger 77
ist grundsätzlich eine hin-und hergehende und die Bewegung des Tisches 72 ist grundsätzlich
eine Drehbewegung, wenngleich letzere, wie ausgeführt, nichtlinear ist. Die Vorschubeinrichtung
16 für die Schraubenrohlinge am Auslaufende 76 und die Beschickungseinrichtung 14
für#die Unterlegscheiben werden von einem unabhängigen Motor 54 durch einen im Querschnitt
V-förmigen Riementrieb über verstellbare Riemenräder angetrieben. Vorzugsweise wird
die Geschwindigkeit des Motors 54 dadurch geregelt, daß ein federbeaufschlagtes
variables Riesenrad 84 am Motor angebracht wird, welches ein . Riemenrad
der Antriebswelle 86 für ein Schneckengetriebe 56 antreibt, wobei der Riemen über
ein leerlaufendes Rad 88 geführt ist. Durch eine Verstelleinrichtung 82 läßt
sich die
Länge des Riemens verstellen, wodurch automatisch die
wirksame Größe des Rades 84 verstellt und dadurch die Antriebsgeschwindig-.-keit
der Schnecke 56 verändert wird.
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Wird die Maschine von einem Schraubendurchmesser auf einen anderen
umgestellt, ist es erforderlihh, die Finger 77 der hin--und hergehenden Einrichtung
76 am Auslaufende der Zufuhreinrichtung 16 für die Schrauben in bekannter Weise
auszutauschen. Wird die Maschine auf Unterlegscheiben mit anderem Durchmesser umgestellt,
dann ist es erforderli., den Drehtisch 72 auszutauschen. Außerdem werden für unterschiedliche
Ausführungsformen der Unterlegscheiben am besten unterschiedlich ausgeführte Öffnungen
im Drehtischß72 vorgesehen, so daß also bei unterschiedlichen Ausführungsformen
der Unterlegscheiben ein Austausch des Drehtisches erforderlich ist. Der Austausch
wird in noch zu beschreibender Weise aufgeführt.
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Bekannte, die Bauteile 14, 16 und 18 umfassende Maschineestellten
eine außerordentliche Verbesserung im Vergleich zur manuellen Zusammensetzung der
Schraubenrohlinge mit den Unterlegscheiben dar. Beim Einsatz der bekannten Maschine
zeigte sich jedoch, da.ß viele Größen von Unterlegscheiben und Schraubenrohlingen
nicht mit einer der Gesamtkapazität der Maschine angemessenen
Geschwindigkeit
an die Zusammensetzstelle gebracht werden konnten. Die Öffnungen der Drehtische
waren nicht 100 j mit Unterlegscheiben besetzt, wodurch äie der Wirkungsgrad der
Maschine herabgesetzt wurde. Es hat sich gezeigt, daß die epizykloidischen Getriebe
nach der vorliegenden Erfindung außerordentlich vorteilhaft sind, um nicht nur den
vorerwähnten Wirkungsgrad beträchtlich zu vergrößern, sondern darüber hinaus eine
höhere Arbeitsgeschwindigkeit der gesamten Maschine zu ermöglichen.
nen zu erfüllen. Zunächst muß er in der Zage sein, eine einzige Unterlegscheibe
aus der homogenen Masse abzutrennen und diese Unterlegscheibe in einer der Öffnungen
73 an seinem Umfang abzusetzen. Außerdem missen die einzelnen in den Öffnungen 73
befindlichen Unterlegscheiben die Zusammensetzstelle in zeitlicher Abhängigkeit
von der Bewegung der Finger 77 für die Schraubenbolzen erreichen. Da an der Zusammensetzstelle
eine bestimmte Rastzeit zur Ermöglichung des Hindurchschiebens des Schraubenbolzens
durch die Öffnung der Unterlegscheibe vorhanden sein muß, stellt die rasch intermittierende
Arbeitsweise des Drehtisches ein schwer lösbares Problem dar. Diese rasche, intermittierende
Bewegung kann dazu führen, daß die Unterlegscheiben springen oder aus den Öffnungen
73 infolge des
äprupten Anlaufes und Anhaltens der Drehscheibe
nach jeder zum Zweckd der Zusammensetzung von Unterlegscheibe und Schraube erforderlichen
Rast herausgeworfen werden. Das besondere nichtlineare epizykloidische Getriebe
12'ist zur Erzielung einer stoßfreien Beschleunigung und Verzögerung der Drehscheibe
und gleichzeitiger Erzeugung der erforderlichen Rastzeit sehr vorteilhaft. Das epizykloidische
Getriebe ist besonders günstig, weil es sehr kompakt und-das Zahnrad 24 ständig
in Umdrehung ist, so daß das Anhalten und Anlaufen nicht von einem plötzlichen Stoß
begleitet ist. Die bei dem bekannten Maschinen verwendeten Ratschentriebe verursachen
einen plötzlichen Stoß, welcher zu solchen unliebsamen Erscheinungen und einem sich
daraus ergebenden schlechten Wirkungsgrad führt. Weiterhin reicht die Bewegung aus,
um einzelne Unterlegscheiben aus der homogenen Masse auszulosen und in die Öffnungen
73 des Drehtiseheo zu überführen. Kleine unbeabsichtigte Fehler von Zahn zu Uahn
(Abweichungen von der theoretischen Idealform) des Getriebes sind bei der Herstellung
der Zahnräder 20, 22 und 24 hei vertretbarem Aufwand manchmal unvermeidlich. In
den meisten Fällen sind diese Abweichungen minimal und führen zu einer sehr kleinen
Gesamtschwingung der Beschickungseinrichtung. Dadurch wird normalerweise die wirksame
Abtennung einzelner Unterlegscheiben aus der Masse der in der Beschickungseinrichtung
14 befindlichen
Unterlegscheiben nicht beeinträchtigt. Sofern die
unbeabsichtigten Fehler von Zahn zu Zahn, bzw. die durch das Getriebe erzeugten
harmonischen Schwingungen ein Problem beim_Yorschub gewisser Größen von Unterlegscheiben
darstellen sollten, können
die
Schwingungen in einfacher Weise mit Hilfe der
Verstelleinrichturig, wie aus den nachfolgenden Ausführungen ersichtlich gedämpft
werden.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die Dämpfungseinrichtung jedoch nur
in einigen extremen Bällen notwendig, bzw. wünschenswert ist.
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Ein anderer Nachteil bekannter vorriehtungen bestand darin, daB beim
Austausch unter sich unterschiedlicher Drehtische 72, die Synchronisation der Drehtischbewegung.mit
der Bewegung der Yorsohubfinger 77 eine langweilige und schwierige
Tätigkeit darstellte. Wie aus den nachfolgenden Ausführungen ersichtlich,
ist
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zweke der
Synchronisation eine
einfache Verstellung durchführbar, während die Vorrichtung in Betrieb ist.
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Die in den lig. 5 - 13 dargestellte Beschickungseinrichtung
14
für-die Unterlegaoheiben entspricht etwa der in Fig. 3 mehr
oder
weniger schematisch dargestellten Anordnung. Entsprechende
Einzel-.. heuen sind mit gleichen Bezugszeichen beziffert, Wie am besten aus den
Fig. 7 und 8 ersichtlich, treibt die Antriebswelle 88 eine Schnecke 56 an, welche
wiederum ein Schneckenrad 58 antreibt, welches mit Hilfe geeigneter Lager 90 gelagert
ist. Die Antriebswelle 88 ist mit einem Riemenrad verbunden, welches "über einen
Riemen von der vorerwähnten Geschwindigk-eitsregeleinrichtung 82 @' angetrieben.
wird: Die Nabe des Schneckenrades 58 ist mit einer Keilnut 94 ausgestattet und dient
zum Antrieb eines-zylindrischen-Antriebselementes 92, welches die Welle 6O darstellt
und kcazial zum Schneckenrad 58 angeordne=t ist. Das obere Ende des zylindrischen
Antriebselementee-92 hat eine Keilnut 96 zum: Antrieb der Kurvenscheibe 74,
welche sich bin in die Beschickungseinrichtung,,. erstreckt und zum Antrieb den
hin- und herbewegbaren Auslaufendes 76 der Vorschubeinrichtung 16 für die Schrauben
dient. Das zylindrische Antriebselement 92 weist am unteren Ende einen Bund 93 größeren
Durchmessers auf,, an welchem die Ritzelträgerplatte 64 mittels der Schrauben 62
befestig- ist. Wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich, ist: der U-förmige Bügel 66
nach, Fig. 3 zur Aufnakme der Planetenwelle 68 hier-so abgewandelt, daß er innerhalb
der radialen Abmessung den Ritzeln 24 angeordnet- ist. Diese konstruktive Mapnahxne-ist
aus Gründender Raumersparnis -durchReführt.
Wie am besten aus-Fig:
8 .ersichtlich, trägt die unbewegliche Welle 98'da:s Zager 90, das Schneckenrad
58, sowie das zylindrische Antriebselement 92, welches in Wirklichkeit die
Antriebswelle 60 des epizykloidischenGetriebes darstellt und die Kurvenscheibe 74,
Alle vorgenannten Blementg(aind drehbar auf der unbeweglichen Welle 98 gelagert.
Die belle 98 ist in einem GuB-teil 100 angeordnet, welches einen sich über
den Umfang er streckenden Ra,dialflansch 102 aufweist, welcher zur Aufnahme der
aSeitenwandungen der Beschickungseinrichtung 14 dient. Das Gußteil 100 ist, wie
in der USA. Patentschrift Nr. 2 343 798 beschreben,`unmittelbar an der ewinderollmaschine
angebracht. Das epizykloidische Getriebe ist gleichfalls koaxial zur Welle 98 angeordnet:.
Das Indexrad 20 umgibt den Bund 93-des zylindrischen Antriebselementes 92 in der
Weise, daß eine Belativverdrehung möglich ist.
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Die Versteileinrichtung 78 für das Indexrad 20:umfaßt einen
länglichen Hebelarm 106, der kräftig ausgeführt -und an der Unterseite des: Indexrades-mittels
eines Bolzens 108 befestigt ist.
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Der Hebelarm
106 ist wesentlich länger als die radiale Abmessung
des Indexrades 20. Das freie Ende des Hebelarmes 106 weist) wie am besten aus den
Fig:.. 7 und 12 ersichtlich ist, einen Noppen
110 auf. Im mittleren Bereich
des Hebelarmes 106 ist ein aufrechtstehender
Stift 112 angebracht,
der zur Befestigung des einen Endes einer Feder 114 dient. Das 'andere Ende der
Feder 114 ist an einer Schraube 116 befestigt, vaelche.in einem Formteil
118
sitzt:, welches an. einen Verdickung 120 des Gußteiles 100, wie aus Fig.
7 und 8 ersichtlich angeordnet ist. Das Formteil 128 weist zwei aufrechtstehende,-mitÖffnungen
versehene Zager= böckchen 122 und 12-4 auf, Das Lagerböckchen.124 hakt eine Gewindebohrung
und ist in der Weise geschlitzt, daß es eine Druckkraft auf einen Schraubenbolzen
126 ausübt. Der Schraubenbolzen hat einen Kopf, der wie am besten aus Fig. 6 und
7 ersichtlich, -aus der Beschickungseinrichtung herausragt. Das andere Ende des
Schraubenbolzens 126 ist so ausgebildet, daß es einen Dämpfer 430 aufnehmen kann.
Der Dämpfer 130 ist in-einem Gehäuse 132 festgelegt. Er besteht-aus einem halbelastischen
Stoff und dient -zur Kompensa.tionkleinster unbeabsichtigter Zahnfehler, die, sofern
sie vorhanden sind, unerwünschte Schwingungen hervorrufen können. 'Es muß jedoch
darauf hingewiesen werden., daB der Dämpfer 130 in dem Gehäuse 132 nur-in .extremen
Fällen erforderlich ist und bei vielen Größen von. Unt;erlegscheiben nicht gebraucht
wird. Gelegentlich, und zwar bei"bestimmten Geschwindigkeit en, bestimmten Größen
von-Unterlegscheiben, treten harmonische Schwingungen und Schwingungen von Zahn
zu Zahn auf, die mit Hilfe des Dämpfers 1-30 leicht gedämpft werden können: Durch
Verdrehung des Kopfes 128 des Schraubenbolzens 126 erfolgt eine Bewegung des-ind:earades
20, wodurch eine Justierung der Relativlage des Indexrades in Bezug auf die durch
die: Welle 88.über-
rechtwinklig zu einer Nut
150, wobei insgesamt vier solcher
Nutensätze in der Scheibe 140 angeordnet sind. Die Nuten 148 bilden Anlageflächen
für quadratische Stifte 154, die durch Federkraft mit den Schultern 152 in Anlage
gehalten sind. Die Enden der Stifte 154 stehen vor, damit sie mit den Rippen 136
auf der Nabe des Referenzrades 22 zusammenwirken können. An den Stiften 154 befinden
sich Zapfen 155, die in geeigneten Querbohrungen 157 der Scheibe 140 gelagert sind
und eine Bewegung der Stifte 154 gestatten, so daß die Rippen 0 136 sich an den
Enden der quadratischen Stifte 154 vorbeibewegen können, wenn eine Blockierung eintritt,
wohingegen eine radial nach außen gerichtete Bewegung der Stifte 154 verhindert
ist. An geeigneten Stiften 158 in den Kanälen 150 der Scheibe 140 sind Federn 156
befestigt, welche die quadratischen Stifte 154 in der gewünschten Zage halten.
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Die Kupplung 70 weist außerdem eine Druckfederplatte 160 auf, welche
kreisringförmig ausgebildet ist und einen nach unten weisenden Flansch 161 hat.
Die Druckfederplatte 160 ist, wie aue Fig. 8 und 10 ersichtlich, mittels geeigneter-Sehraubenbolzen
162 fest mit der Scheibe 140 verbunden. Die Schraubenbolzen 162 haben solche
Schäfte, daß eine relative axiale Bewegung zwischen der Druckfederplatte 160 und
der Scheibe 140
möglich ist. In Bohrungen 166 sind Druckfedern
164 angeordnet, wodurch die Druckfederplatte 160 und die Scheibe 140 auseinandergeschoben
werden. Die obere Fläche der Druckfederplatte 160 liegt der Unterseite der Kurvenscheibe
74 an, wobei eine Relativbewegeng zwischen den beiden Teilen möglich ist. Die Druckfederplatte
160 wird durch die Kurvenscheibe 74 auf der Welle 98 gehalten. Die Kurvenscheibe
74 selbst wird durch eine geeignete Schraube 168 auf der Welle 98 gehalten. Die
vorbeschriebene Anordnung erleichtert das Abnehmen des Drehtisches 72. Nach Entfernung
der Schraube 168 und der Kurvenscheibe 74 kann die ganze Kupplung 70 als <'i-nh¢it
abgehommen und ein anderer Drehtisch 72 aufgesetzt werden. Der Stift 146 wird einfach
in die entsprechende Bohrung des neu aufgesetzten Drehtisches gesteckt und die Einzelteile
wieder zusammenmontiert. Die Kurvenscheibe erhält wieder ihre alte Relativlage zum
zylindrischen Antriebselement 92, da nur eine einzige Keilverbindung vorgesehen
ist. Kleine Fehler der Zage des Drehtisches 72, der Scheibe 140 und des Stiftes
146 können in einfacher Weise durch Verstellung der Schraube 126 in der beschriebenen
Art und Weise kompensiert werden.
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In fig.@9 ist eine Alternativausführung der Kupplung dargestellt.
Entsprechende Einzelheiten sind mit gleichen
Bezugszeichen und
dem Index a beziffert. Die Kupplung 70 a. ist der Kupplung 70 in mancher
Hinsicht ähnlich.
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Die Nabe 134 a. hat keine Rippen und ist statt dessen direkt mit der
Platte
160 a. durch Schrauben 170 verbunden. Die Platte 160 a weist einen
Stift 172 auf, der nach unten weist und das Antriebselement für zwei einander gegenüberliegende
Zahnscheiben 174 und 176 darstellt. Die obere, kreisringförmige Zahnscheibe 174
hat Zähne auf ihrer Unterfläche, die mit Zähnen auf der oberen Fläche der unteren
Zahnscheibe 176 zusammenpassen. Die Zahnscheibe 176 hat einen festen Stift 146 a,
welcher sie direkt mit dem Drehtisch 72 a verbindet. Die obere Zahnscheibe 174 ist
durch geeignete Federn 164 a in Anlage mit der unteren Zahnscheibe 176 gedrückt,
wobei der Stift 172 eine axiale Verschiebung der Zahnscheibe 174 ermöglicht. Das
Ausrücken der Kupplung bei einer Verklemmung der Platte 70 wird durch die konstruktive
Ausbildung der Zähne der Zahnscheiben 174 und 176 ermöglicht, die bei einer bestimmten
Belastung anfangen, aufeinander zu gleiten. Auch diese Ausführungsform hat eine
angemessene Kupplungswirkung. Ein Nachteil ist darin zu sehen, daß mehrere Bolzen,
wie die Schrauben 170 entfernt werden müssen, wenn der Drehtisch 72 a gewechselt
wird. Im übrigen funktioniert diw Kupplung 70 a etwa wie die Kupplung 70.
Der nichtlineare Zahnradaatz 10 besteht, wenn er in einem epizykloidischen
Zahnrädergetriebe verwendet wird aus einem ersten Zahnrad 20, einem zweiten Zahnrad
22 und einem dritten Zahnrad 24. Wenn. der lnt nichtlineare Zahnradaatz 10 nur als
oolcher verwendet wird, brauchen nur die Zahnräder 20 und 24 und ihr Zusammenwirken
betrachtet werden. Das Zusammenwirken der Zahnräder 20 und
24 ist in den
Teilansichten der Fig. 4 veranschaulicht. In Fig. 3 ist das dritte Zahnrad 24 als
Ritzel und das erste Zahnrad 20 als Indexrad bezeichnet. Bei den nachfolgenden Ausführungen
und in der Zeichnung ist angenommen, daß das Indexrad
mit ungleichförmigen
Zähnen ausgestattet ist. Es liegt jedoch
auf der Hand, daß sowohl das Indexrad
oder das Indexrad wie auch das Ritzel mit Zähnen ausgestattet sein können, die ungleichmäßig
in der Form sind und ungleichen Abstand haben, wobei die Vorteile den vorliegenden
Zahnrädergetriebes gewährt bleiben.
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Es liegt ferner auf der Hand, daß_) das zweite, als Referenzrad
bezeichnete Zahnrad 22 eine normale Verzahnung aufweisen kann oder aber, je nach
dem gewünschten Funktionsverlauf der abgegebennen Bewegung mit abgeänderten Zahnformen
ausgestattet sein kann. Obgleich im folgenden von einem Zahnrädergetriebe
die Rede ist, bei dem die Achsen parallel zueinander verlaufen, können die
gleichen
Bewegungscharakteristika auch bei verschiedenen Getrieben z.B. spiralverzahnten
Kegelradge*rieben erzielt werden,-deren Achsen rechtwinklig zueinander verlaufen.
Das gleiche gilt auch für bestimmte Getriebe,.deren Achsen schiefwinklig zueinander
verlaufen. Für den Fachmann ist es ohne weiteres möglich, die Zehre vorliegender
Erfindung bei jedem beliebigen Getriebesystem anzuwenden, bei dem voll ausgebildete
(full generated) Zahnformen verwendet werden.
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Das Indexrad 20 wird aus einem zylindrischen Rohling gefertigt. Auf
dem Umfang des Rohlings werden die Zähne 26 a - 26 b ausgearbeitet. Obgleich die
Zähne den gleichen Abstand vom Mittelpunkt des Rohlings habtn, hat jeder Zahn eine
unterschiedliche Form und eine unterschiedliche Zahnlücke (interdental apacing).
Das Ritzel 24 ist mit Zähnen 28 ausgestattet, die mit den Zähnen 26a - 26b des Indexrades
20 kämmen können. Die Zähne 28 des Ritzels haben gleichen gegenseitigen Abstand,
gleiche Formen und gleichen Abstand von dem Mittelpunkt des Ritzels. In Fig.4 ist
eine Detailansicht der miteinander kämmenden Zähne 28 des Ritzels 24 und der Zähne
26 a und 26 b des Indexrades 20äargestellt. Der obere Teil der Fig. 4 zeigt einen
Sektor der Zähne 26 a des Indexrades 20, welche mit den Zähnen des Ritzels 28 kämmen,
während der untere Teil der Fig. 4 einen anderen Sektor der gleichen Zahnräder im
Eingriff zeigt. Zur Erleichterung des
Verständnisses sind in Fig.
4. einige Konstruktionslinien dargestellt. Die mit 30 bezifferte gestrichelte Linie
stellt den Kopfkreis ( guter diameter) des Zahnrades 20 dar. Obgleich die Zähne
26 a. und 26 b abweichende Form bzw. Größe haben, bleibt der Durchmesser des Kopfkreises
über den Umfang innerhalb der Herstellungstoleranzen konstant. Die mit 32 bezifferte
Linie verbindet die Fußkreise (ragt diameters) der Zähne 26a und 26b. Wie ersichtlich,
ist der Fußkreisdurchmesser konstant, obwohl er aus Gründen des Flankenspieles (
backlash considerations7 variiert werden kann, wenn die Besonderheiten des Zahnradgetriebes
dies erforderlich machen. Abgesehen von Abwandlungen aus Gründen des Flankenspiels
bleibt der Fußkreisdurchmesser bei dem Zahnrad 20 jedoch etwa konstant. Der Grundkreiadurchmesser
(base diameter) des Zahnrades 20 ändert sich jedoch in Abhänigkeit von dem erwünschten
wellenförmigen Bewegungsgesetz ( wave form output) welches das Zahnrad 20 abgeben
soll.
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Der hier beispielsweise dargestellte Grundkreisdurchmesser 34 a ist
der Grundkreisdurchmesser für ein Zahnrad mit 72 Zähnen und die dargestellten Zähne
26 a haben die Form wie bei einem Rad nut 72 Zähnen und EvolventKerzahnung. Der
Grundkeil 34 b des in Fig. 4 unten dargestellten Segmentes des Zahnrades 20 ist
im Vergleich zum Grundkreis 34 a des oberen Segmentes radial nach außen versetzt,
durch die Zahnform 26 b entsteht, die einem
evolventenverzahnten
Zahnrad von 76 Zähnen entspricht. Der Grundkreiadurchmesser ändert sich mit der
Zahnform. Br.'-kann von einem Zahnsektor zum anderen Zahnsektor eines Zahnrades
innerhalb gewisser Grenzen von Zahri@zu Zahn progressiv bzw. degressiv geändert
werden. Das Ausmaß der Änderung des Grundkreisdurohmessers wird durch das erwünschte
wellenförmige Bewegungsgesetz' bestimmt, welches von dem Zahnrad abgeleitet werden
soll.
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Die Zähne 28 des Zahnrades 24 haben etwa konstanten Kopfkreiadurchmesser
36, etwa konstanten Fußkreisdurchmssser und alle Zähne haben etwa identische Zahnlüoken.
Die Flanken der Zähne der Zahnräder@20 und 24 sind Evolventen. Die Flanken der Zähne
26 a sind durch die Evolventen 40 a, die der Zähne 26 b durch Evolventen 40 b und
alle Zähne 28 den Zahnrades 24 durch indentinche Evolventen 42 bestimmt.
Es muß besonders betont werden, daß alle Zähne ¢e8 Zahnrades 20 die gleiche Zahnteilung
(baue circular pitch) haben, obgleich sich die Zähne 26 a und 26 b dadurch unterscheidon,
daß ihre Zahnflanken durch Evolventen ver-
achiedener Grundkreiadurchmesser
bestimmt sind. Dies ist durch die mit BOP bezeichnete Strecke in Fig. 4 angedeutet.
Diese ätreeke wird bei normalen, gleiohmßig verzahnten Evolventenrädern oft durch
den Umfang des Grundkreises (base cirale) geteilt durch die Zähnezahl dargestellt.
Weiterhin kann die
mit BCF bezeichnete Strecke als Dänge einer
Normalen von einer Zahnflanke bis zu der entsprechenden.Zahnflanke des ;Nachbarzahnen
aufgefaBt werden. Nach der letztgenannten Definition haben alle Zähne -'die gleiche
Zahnteilung, da die mit BG`P bezeichntte Strecke konstant ist, obgleich die Grundkreisdurchmessersich
verändern und obgleich die Eingriffslinie (bare curve) kein Kreis ist. Die Neigung
(angularty) der mit-BCP bezeichneten Strecke ändert sich mit den unterschiedlichen
Zahnformen mit denen das Indexrad ausgestattet. sein kann.(Die Zänge der Strecke
ist jedoch konstant. )Da die mit BCP bezeichnete Strecke bei allen Zähnen konstant
ist, ist ein glattes Abrollen, welches eine konstante Teilung (Base circular pitch)
zur Voraussetzung hat, zwischen-den Zahnrädern 24 und 20 gewährleistet. Da die Zahnräder
24 und 20 die gleiche Teilung haben, können sie gegebenenfalls außer Eingriff und
mit veränderter Relativlage wieder zum Eingriff gebracht werden (may be taken out
of mesh and remeshed in a different orientation) Fg. 2 ist eine graphische Darstellung
welche die Änderung der Zahnformen bei einem Stirnrad, z.B. dem Zahnrad 20 veranschaulicht,
welches eine nichtlineare Bewegung abgibt, wenn es mit einem gewöhnlichen Stirnrad
kämmt: Die mit e bezeichnete Kurve deutet die Änderung der Zahnformen über dem Umfangswinket
des
Zahnrades 20 von 0 - 3600 an. Als Ordinate sind Zahlen 71-72-73-76, die die
Zahnformen eines Zahnrades mit 71-72-73-76,.. Zähnen symbolisieren aufgetragen.
Die mit e bezeichnete wellenfbrmige Kurve gibt-also die Änderung der Zahnform über
einen Umfangwnkel von 3600 an. Die Zahnfarm- der Zähne 26 a der Fg. 4 findet
man bei 0° als einem Zahnrad mit 76 Zähnen entsprechend: Die Zahnform der Zähne
26 b findet man etwa bei 1200- und bei 2400 als einem Zahnrad mit 72 Zähnen entsprechend.
Durch die Variation der Zahnform und gleichzeitiger Beibehaltung der gleichen Teilung
(bare circular pitch) ist die effektive Geschwindigkeit.der abgegebenen Bewegung
bei jedem beliebigen Verdrehwinkel des Zahnrades 20 durch die diesem-VerdrehwAnkel
zugeordnete Form des Zahnes, der sich gerade beispielsweise@mit den Zähnen des Zahnrades
24; in Eingriff befindet, bestimmt. Zahnräder, welche die Eigenschaft haben, daß
sich ihre Zahnformen entsprechend dem wellenförmigen Verlauf der Kurve e nach Fig:
2 ,verändern (ähnlich wie die wellenförmige Bewegungscharakteristik der Koppel einer
Gelenkkette (drag lin-# mechanism)) können entweder durch Verwendung spezieller
Zahnrsdfräser,-oder, mit normalen Fräsern, deren Umlaufgeschwindigkeit wä#rend des
Präsvorganges geändert wird, mit Hilfe von Schneckenfräsern und mit einer :Zusatzeinrichtung
zur Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit des Zahnradrohlings in Abhängigkeit zur
Schneckenfräsdrehzahl oder durch individuelle
Herstellung der einzelnen
Zahnformen hergestellt werden. Der in der graphischen Darstellung nach Fig. 2 mit
.ä bezeichneten Wellenform ist die Gerade d eines normalverzahnten Rades mit 72
Zähnen, bei dem alle Zähne gleich sind, gegenübergestellt.
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Da. der Linienzug d eine Gerade ist, ergibt sich als selbstverständliche
Folgerung, daß die Abtriebsbewegung eines Zahnrades mit 72 Zähnen bei ;gleicher
Zahnform und: gleichem Zahnabstand über den gesamten Umfangswinkel von 3600 gleichförmig
ist.
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Der Kurvenzug f stellt die spezielle Wellenform dar, die wie aus den
nachfolgenden Ausführungen ersichtlich mit dem Getriebe nach Fig. 12 erreicht wird.
Die Wellenform f ist durch plötzliche, momentane Änderung der Abtriebswinkelgeschwindigkeit
gekennzeichnet, während die Wellenform e des Zahnrades 20 durch eine stetige Änderung
der Winkelgeschwindigkeit der Abtriebsbewegung bei der Beschleunigung und Verzögerung
gekennzeichnet ist. Wie in Fig. 3 mehr oder weniger schematisch dargestellt, sind
die Zahnräder 20, 22 und 24 Elemente eines epizykloidischen Getriebes. Das Zahnrad
22, welches als Referenzrad bezeichnet ist, weist auf seinem Umfang Zähne 48 auf,
die gleichen Zahnabstand: und gleiche Zahnform haben. Es wird-beispielsweise angenommen,,
daß das Referenzrad 72 Zähne hat. Das Referenzrad ist drehbar und koaxial zu einem
feststehenden Indexrad 20 gelagert. Das Ritzel bzw. dritte Getrieberad 24 ist so
angeordnet, daB es
gleichzeitig mit dem Indexrad und dem Referenzrad
in Eingriff ist und eine Planetenbewegung auf dem Umfang dieser beiden. Zahnräder
ausführen kann. Es ist von Bedeutung, darauf hinzuweisen, da,ß bei der vorliegenden
Ausführungsform das Indexrad zwei Zähne mehr hat, als das Referenzrad, d.h. das
Indexrad hat insgesamt 74 Zähne, wobei die Form der. einzelnen Zähne unterschiedlich
ist: a Das Referenzrad und das Indexrad haben etwa gleichen Aussendruchmesser_.
Bei einem Umlauf des Ritzels 24 um- die Peripherie des Indexrades und des Referenzrades
erfolgt also eine Relativverdrehung des Referenzrades zum feststehenden Indexrad
um zwei -Zähne. Eine Verdrehung um zwei der:72 Zähne entspricht einem: 1/36 des
Umfanges des Referenzradea 22 bzw. einer Verdrehung von 10°. Somit würden 36 Umläufe
des Kitzels eine Umdrehung des Ref erenzrades um seine Achse zur :Folge haben.
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Wie in Fig. 3 dar4gestellt, ist das Indexrad-20 relativ festgehalten
und das Kitzel 24 ist auf den Planetenträger bzw. Steg 50 gelagert. De Antriebseinrichtung
52 wird-clurch einen Elektrc-Motor 54 gebildet, der eine Schnecke 56 antreibt;
welche wiederum ein Planrad 58 antreibt, das auf einer Welle 60 sitzt. Der Steg
50 und die Welle 60 sind bei 62 in geeigneter Weise miteinander fest verbunden.
Der Steg 50 umfaßt eine Platte 64, welche eine Öffnung 65 aufweist und an ihrem
Ende einen U-förmigen
Bügel 66 trägt. Das Ritzel 24@ist drehbar
auf der Ritzelwelle 68 gelagert. Es durchdringt die Öffnung 65. Durch diese Anordnung
kann es gleichzeitig mit dem Indexrad 20 und dem.Referenzrad 22 kämmen.. Das Referenzrad
22 ist drehbar auf der :Welle 60 gelagert. Das Indexrad ist relativ festgehalten
und aus diesem Grunde an einem Rahmen befestigt. Es gestattet eine Relativverdrehung
der @=7elle 60.-Der Antrieb des epizykloidisohen Getriebes erfolgt über eine Kupplungseinrichtung
70 in Gestalt einer Kupplung -über welche dse Referenzrad 22 dass intermittierend
zu verstellende Hauteil 72 in Gestalt einer Drehscheibe antreibt. Die Welle
60 treibt nicht nur den Bügel 66 welcher das Ritzel 24 zum Umlauf um die beiden
anderen Räder veranlaßt, sondern auch eine' Kurven= scheibe 74 an, welche am oberen
Ende der Welle angeordnet ist. Die Kurvenscheibe 74 treibt ein sich hin-,und herbewegendes
Bauteil 76 an.
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Wenn die Welle 60 durch den Antriebsmechanismus 52 in Umdrehung mit
konstanter Winkelgeschwindigkeit versetzt wird, ruft das gleichzeitig mit dem Indexrad
und dem Referenzrad kämmende Ritzel 24 bei jeder Umdrehung. der Welle
60 eine Verschiebung der Drehscheibe um 10o hervor. Infolge des sich ändernden
Zahnabstandes und der im Vergleich zum Referenzrad größerer. Zähnezahl des
Indexrades ist die Abtriebsbewegung desselben und somit die der Drehscheibe erteilte
Bewegung nichtlinear. Die
genaue Wellenform der Abtriebsbewegung,--die
der Drehscheibe 72 mitgeteilt wird, ist bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel
durch den Verlauf der Kurve e der Fg. 2 bestimmt, wodurch das durch die Kurve c
in Fig. 1 veranschaulichte Bewegungsgesetz P In Fig: 1 ist der Verdrehwinkelder
Drehscheibe 72, den diese durch die-an dem Referenzrad 22 angebrachte Kupplung 70
erführt, über dem-,V erdrehwinkel der Weile 60 abgetragen: Wenn sowohl das Indexrad
als auch das Referenzrad gleichmäßige Zähne haben; aber eines der beiden Räder zwei
Zähne weniger halt als das andere, und die Zähne eines jeden Rades untereinander
gleichen Abstand haben, erhält man die in der .graphischen Darstellung mit a. bezeichnete
Gerade, wobei vorausgesetzt ist, daß das Referenzrad bei dem dargestellten Getriebe
eine Relativverdrehung von 100 gegenüber dem Indexrad erfährt: Wenn man in einem
bestimmten Sektor des Indexrades eine bestimmte Anzahl Zähne anordnet, die etwa
die gleiche Form und den gleichen Abstand haben wie die Zähne des entsprechenden
Sektors des Referenzrades, so erfährt das Referenzrad über diesen Sektor beim Umluuf
des Ritzels 2¢ keine Abtriebsbewegung, d-.h. es steht still. Würde man das -Referonzrad
22 und das Indexrad 20 gleich ausführen, so würde das Getriebe 12 überhayupt keine
Abtriebsbewegung haben. Dasjenige Segment des Indexrades, dessen Zähne den Zähnen
des Referenzrades identisch gleich sind, kann in einem intermittierenden
Yorschubmechanismus
zur Erzeugung der Stillstands- bzw. Rastzeit dienen. Wenn das Indexrad 20 mit über
den Umfang-veränderlichen Zahnformen etwa entsprechend der in Fig. 2 mit e bezeichneten
Kurve ausgeführt wird, so erhält man bei dem epizykl.oidschen Getriebe nach Fig.
3 eine Abtriebsbewegung, die dem in Fig. 1, Kurve c da,r4gestellten Bewegungsgesetz
folgt, vorausgesetzt, daß das Referenzrad 72 Zähne und ein normales: Flankenspiel
hat. (standard amount of backla.sh in the teeth) Der Betrag der Rastzeit der Drehscheibe
ist der in Kurve c mit x bezeichneten Strecke proportional. Würde das Referenzrad
22 mit dem Ritzel 24 ohne Flankenspiel stramm können, so würde der Bereich der Kurve
c zwischen 140° und 240o in 'der Tat als Rückwärtsdrehung der Drehscheibe 72 gedeutet
werden müssen. Eine derartige Rückwärtsdrehung tritt jedoch üblicherweise bei Getrieben
der vorliegenden Bauart infolge des üblicherweise zwischen den Zähnen 48 des Referenzrades
und den Zähnen 28 des Ritzels vorgesehenen vorbestimmten Flankenspieles nicht
auf, so daß die mit x bezeichnete Strecke im Endeffekt einer REstzeit bzw. einem
Stillstand der Drehscheibe 72 gleichkommt. Der Grund zur Bevorzugung eines Flankenspieles
für das Ref erenzrad 22 und das Ritzel 24 über den-Bereich der Rastzeit, anstelle
einer vollständig identischen Ausbildung der Zähne des Indexrades und des Aeferenzrades
über das gesamte für die Rastzeit gewünschte Segment liegt in der bequemeren Herstellung.
Obgleich es möglich ,
ist, die Zähne des Indexrades über den Bereich
der Rastzeit etwa identisch den Zähnen des Referenzrades auszubilden-, ist es bei
bestimmten Herstellungsverfahren einfacher eine kleine Änderung der Zähne im vorliegenden
Anwendungsfall. vorzusehen.
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Die mit c bezeichnete_Kurve der graphischen Darstellung nach Fig:
1, deren Ordinate den Abtriebsverdrehwinkel des Getriebes 12 darstellt, ist dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine stoßfreie progressive Beschleunigung und Verzögerung
nach dem"Ende und vor Beginn der Rastzeit ergibt. im einzelnen findet die Verzögerung
bei der Kurve cn dem auf der Abszisse abzulesenden Winkelbe-e, reich von 60-1$0°
und die Beschleunigung in: dem Winkelbereich von 240 _ 300° statt: In Fig.
1 wird die Beschleunigung durch Änderung der Steigung bei zunehmender Steigung,
und die-Verzögerung durch Änderung der Steigung bei abnehmender Steigung dargestellt.
Die Kurve b in Fig: 1 hat eine ruckartige Beschleunigung und- Verzögerung der Drehscheibe
72 der Fig: 3 zur Folge. Die Kurve b zeichnet sich außerdem durch eine lange: Rastzeit
y aus. Die Kurve b ergibt sich bei einem Indexrad nach Fig. 12. Das in Fig. 12 dargestellte
und mit 20 b bezifferte Indexrad ist: aus zwei Zahnradhälften gebildet. Die eine
Hälfte hat die Zähne b 1, welche die Form und den Abstand eines Zahnrades mit 76
Zähnen: haben. Die andere Hälfte
hat die Zähne b 2, welche die
Form und den Abstand eines Zahn -fades mit 72 Zähnen haben. Die Zähne einer jeden
Hälfte haben den gleichen Außendurchmesser, den gleichen Fußkreisdurchmesser ( root
dimeter) und die gleiche Teilung ( base circular pitch). Die'Anzahl der Zähne b1
beträgt selbstverständlich 38, während die Anzahl der Zähne b 2 nur 36 beträgt.
Die-Zähne b-2
der unteren Hälfte-des in Fig. 12 dargestellten Zahnrades 20
b sind allen Zähnen 48 des Referenzrades gleich. Beim Kämmen des 4ahnrades 20b mit
einem Ritzel 24 -entsteht eine-Linie f nach Fig. 2 entnehmbare nichtlineare Wellenform.
Man beachte die sprunghaften Änderungen der Winkelgeschwindigkeit. Wenn ein solches
Zahnrad 20 b in dem Getriebe 12 verwendet wird. und alle übrigen Elemente unverändert
bleiben,. ruft eine Drehung des Ritzels 24 um l80°, wie aus Fig. 1 ersichtlich,
eine Rastzeit y von 90 - '270o hervor: Die Beschleunigungen und Verzögerungen an
den Knickstellen, dort wo die Geraden b 1 die Gerade b 2 schneiden, sind jedoch
sehr groß,- was- je nach dem intermittierend zu bewegenden Gegenstand und seiner
Funktion nicht immer als erwünschte Eigenschaft angesehen werden kann. Die große
Beschleunigung und Verzögerung an den Knickstellen zu Beginn und am.Ende der Rastzeit
y des. Drehtisches 72 ist nicht erwünscht, wenn dieser Zum Aufnehmen und Vorschieben
von Unterlegscheiben in noch zu beschreibender Weise Verwendung finden.
soll.
Selbstverständlich,kann das Zahnrad 20 b auch einstöckig ausgeführt werden, wohingegen
das in Fig: 12 dargestellte Zahnrad aus zwei auf einer Nabe angeordneten Zahnkränzen
besteht. Alle Zähne@b 1 sind ähnlich wie die Zähne 26 b der Fig. 44 und alle Zähne
b 2 sind ähnlich wie die Zähne 26 a der Fig. 4: Während das durch den Kurvenzug
c dargestellte Bewegungsgesetz als Abtriebsbewegung für die noch zu beschreibende
Einrichtung 14 unerwünscht ist, können Variationen der Zahnformen beispielsweise
des Indexrades 20 oder 20 b innerhalb vernünftiger, durch die Form der Zähne bestimmter
Grenzen variiert werden: Bei einem Normalrad mit 72 Zähnen. ist beispielsweise:
eine Varation der Zahnformen von ungefähr 7-8 Zähnen in jeder Richtung möglich,
d.h: die Zahrßrmen können zwischen denen eines Rades von 64 Zähnen und denen eines
Rades von 80 Zähnen unter Einschaltung beliebiger Zwischenformen schwenken, ohne
daß das Zusammenwirken gestört wird.. Werden@auch die Zahnformen des Ritzels variiert,
so wird dieser Bereich verdoppelt. Die ,spezifischen Bewegungsgesetzt e, fb und-c
sind also nur als Beispiele zu betrachten. Die nichtlinear verzahnten Räder können-außerdem
in anderen als dem beispielsweise dargestellten epizykloidischen Getriebe verwendet
werden.
Ein besonderer Vorzug des epizykloidischen Getriebes 12
besteht darin, daß die Phase der Kurve c relativ zum Antriebsdrehwinkel der Welle
60 je nach Bedarf verschoben werden kann.
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Wenn die Welle 60 dazu dient, gleichzeitig das epizykloidische Getriebe
12 und eine andere z.B. eine sich hin- und herbewegende Einrichtung, in zeitlicher
Abhängigkeit anzutreiben, kann die genaue Synchronisation erreicht werden, wenn
die Antriebseinrichtung in Betrieb ist. Das kann ohne weiteres durch eine Justiereinrichtung
78 bewirkt werden, durch welche die relative Fizlage des Indexrades 20 verstellt
wird. Diese Verstellung ist deshalb möglich, weil das Ritzel 24 bei allen Relativlagen
der Räder 20 und 22 mit diesen kämmen kann. Das ist insbesondere dann von Bedeutung,
wenn mehrere unterschiedliche Drehscheiben 72 die kleine, durch die Herstellungstoleranzen
bedingte Abweichungen voneinander haben, untereinander austauschbar sein sollen.
Durch Veränderung der relativen Fixlage des Indexrades kann eine exakte Synchronisation
der nichtlinearen Abtriebsbewegung mit der Abtriebsbewegung der Kurvenscheibe 74
erreicht werden. Die Fähigkeit, die Phase in so einfacher Weise zu verschieben,
ist bei mechanischen durch nichtlineare Getriebe erzeugten Bewegungen von großer
Bedeutung. Sie ist bei anderen Getrieben mit nichtlinearer Abtriebsbewegung und
gleichförmiger bzw. konstanter Antriebsbewegung häufig schwierig erzielbar.