DE1625061C - Getriebe zum Umwandeln einer hin und hergehenden Bewegung in eine Hm und Herdrehung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe zum Ein bevorzugtes AusfUhrungsbelspiol der Umwandeln der hin- und hergehenden Bewegung dung ist in den Zeichnungen veranschaulicht. Es eines im Getriebegehäuse verschiebbar gelagerten An- zeigt

triebsgliedes in eine Hin- und Herdrehung eines im F i g. 1 eine schematische Darstellung des Getrie-Getriebegehltuse drehbar gelagerten Abtriebsgliedes, s bes im Grundriß,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf F i g. 2 einen Axialschnitt durch die Wendeschlupfdus Abtriebsglied ein Hilfsantriebsmoment auszu- kupplung und ihr Gehäuse nach der Linie 2-2 der üben, welches das verschiebbare Antriebsglied ent- Fig. 3,
lastet. F i g. 3 den Schnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2

ErfindungsgemUß ist diese Aufgabe dadurch ge- no und

löst, daß das Abtriebsglied des Getriebes gegenüber F i g. 4 einen Teilschnitt in der Schnittebene 4-4 dem Gehäuse nicht nur drehbar, sondern auch ver- der Fig. 2 und 3.

schiebbar gelagert ist und eine auf ihm befestigte Das in F i g. 1 veranschaulichte Getriebe dient dem doppelseitige Reibscheibe einer Wjiideschlupfkupp- Zweck, die Hin- und Herbewegung eines in Achsenlung trägt, die beiderseits der Reibscheibe zwei im »5 richtung verschiebbaren, aber nicht drehbaren AnGehäuse gleichachsig zum Abtriebsglied drehbar ge- triebsgliedes 46 in eine Hin- und Herdrehung eines lagerte und gegen axiale Verschiebung abgestützte drehbar gelagerten Abtriebsgliedes 47 umzuwandeln Kupplungsräder aufweist, die durch einen Antrieb und dabei auf das Abtriebsglied 47 ein Hilfsantriebsgegenläufig zueinander mit einer höheren Drehzahl moment auszuüben, welches das verschiebbare Anals das Abtriebsglied angetrieben werden und »o triebsglied 46 entlastet, wechselweise auf die Reibscheibe wirken. Beim veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist

Bei einem bekannten Getriebe (USA.-Patentschrift das Antriebsglied 46 als Mutter und das Abtriebs-3 234 852) der eingangs erläuterten Gattung, bei wel- gü_e(j 47 _ai_s Schraubspindel ausgestaltet. Die Mutter ehern das Antriebsglied eine in Achsenrichtung hin· _wi_rd _Von einem Schlitten 43 getragen, der in Achsen- und herbewegte, aber nicht drehbare Mutter ist und 35 richtung der Mutter im Maschinengestell verschiebdas Abtriebsglied von einer in dieser Mutter ver- bar geführt ist und durch einen Motor 14 mittels der schraubbaren Schraubspindel gebildet wird, die dreh- Zwischenglieder 13,15 bis 45 hin- und herverschoben bar, aber unverschiebbar gelagert ist, ist die obige wird, wobei der Hub des Schlittens stufenlos verAufgabe weder gestellt noch gelöst. Infolgedessen stellbar ist.

bedarf es einer sehr hohen Kraft zum Verschieben 30 Nunmehr seien diese Zwischenglieder beschrieben: der Mutter, wenn die Schraubspindel belastet wird. Der Motor 14 treibt durch Riemen 15 eine Welle 16 Dieser Nachteil wird durch die erfindungsgemäße und Schnecke 17 an, die über ein Schneckenrad 18 Ausgestaltung des Getriebes vermieden. eine im ortsfesten Lager drehbare Nockentrommel 13

Bei Wendeschlupf kupplungen (Hütte II A, S. 124) stetig in Umlauf versetzt. Parallel zum Schlitten 43 ist ist es bekannt, beiderseits einer auf der Abtriebs- 35 auf einer Stange 23 ein Schlitten 22 gleitend geführt, welle befestigten, doppelseitigen Reibscheibe im Ge- der eine in eine Umfangsnut der Nockentrommel 13 häuse zwei Kupplungsräder drehbar zu lagern, die eingreifende Nockenrolle 19 trägt und durch diese um gleichachsig zur Abtriebswelle angeordnet sind und einen bestimmten Hub hin- und herverschoben wird, gegenläufig zueinander angetrieben werden. Parallel zu den Schlitten 22 und 43 ist ein Schlitten 33

Auch ist es bereits bekannt (österreichische Patent- 40 geführt, der mit dem Schlitten 22 durch einen Überschrift 80 024), aus der Axialkraft eines Getriebes tragungshebel 24 gegenläufig verbunden ist. Der eine eine Anpreßkraft für eine Reibübertragung herzulei- Arm des auf einem Zapfen 25 gelagerten Hebels 24 ten. Dabei tritt aber nicht die Aufgabe auf, auf das trägt einen Zapfen 26, der in einen Kulissenschlitz 27 Abtriebsglied zur Entlastung des Antriebsgliedes eine des Schlittens 22 eingreift, während der andere Arm Kraft auszuüben. 45 des Hebels 24 in seiner Längsrichtung verschiebbar

Vorzugsweise befinden sich zwischen den einander und durch eine Schraubspindel 28 verstellbar einen zugewandten Reibflächen der Reibscheibe und der Stein 29 mit einem Zapfen 31 trägt. Dieser greift in Kupplungsräder trennende Schmierölfilme, die durch einen Kulissenschlitz 32 des Schiebers 33 ein. Der eine Schmierölzuführungseinrichtung aufrechterhal- Schieber 33 ist mit dem Schieber 43 ebenfalls durch ten werden. Das ist insbesondere bei Lamellenkupp- 50 einen Ubertragungshebel 36 verbunden, der mit seilungen bekannt. Der Schmierölzuführungseinrichtung nem einen Ende auf einem ortsfesten Zapfen 37 gekann mindestens eine ölnut dienen, die, wie eben- lagert ist und an seinem anderen Ende einen Zapfen falls bei Lamellenkupplungen bekannt, in einer der 45 trägt, der in einen Kulissenschlitz 44 des Schiebers einander gegenüberliegenden Reibflächen radial von 43 eingreift. Ein auf dem Hebel 36 in dessen Längsinnen nach außen verläuft. 55 richtung durch Schraubspindel 39 verschiebbarer

Die Erfindung ist insbesondere auf ein Getriebe Stein 38 trägt einen Zapfen 41, der in einen Kulissenanwendbar, bei welchem in bekannter Weise das schlitz 42 des Schiebers 33 eingreift. Antriebsglied und das Abtriebsglied aus Mutter und Der Schieber 33 dient dem Zweck, die Wiege 11

Schraubspindel bestehen, die mittels Wälzkörper auf- einer Verzahnungsmaschine um ihre ortsfeste Achse einandcrluufen. 60 10 hin- und herzudrehen und ist mit dieser Wiege

Der Antrieb für die hin- und hergehende Bewc- durch Abwälzbänder 34, 35 verbunden. Der Schaft 48 gimg des Antriebsgliedes und tier Antrieb für die der Schraubspindel 47 dient dem Zweck, die das zu Kiipplungsräder weisen vorteilhaft einen gemeinsa- verzahnende Werkstück G tragende Spindel 12 im men Motor auf, durch den sowohl eine Noekentroni- Takt mit der Wiege Il hin- und herzudrehen und ist mel zum Hin- und Herversehieben des einen An- 65 zu diesem Zweck mit der Spindel 12 durch Zahntriebsgliedes als auch ein Getriebezug für die Kupp- räder 51, 52, einen Getriebezug 53, ein Zwischenlungsräcler antreibbar ist. Das ergibt eine besonders getriebe 56 und ein Schneckengetriebe 54, 55 vereiiifndit: Bauart. bunden.

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Da die Spindel 12 durch die Schnittkraft des von Spielraum zwischen den Kupplungsrüdern und den der Wiege Il getragenen Werkzeugs mit erheblichen Druckplatten der Reibscheibe im zusammengebauten Drehmomenten belastet wird, müßte eine sehr hohe Zustand auf etwa 0,025 mm im trockenen unge-Kraft auf den Schlitten 43 ausgeübt werden, wenn nchmierten Zustand, Im Betrieb befinden sich zwimcht die nachstehend erllluterten Maßnahmen ge- 5 sehen diesen ReibflUchen Ölfilme. Diese werden datrolTen wliren, um auf das Abtriebsglied 47 ein Hilfs- durch aufrechterhalten, daß das flüssige Schmierantriebsmoment auszuüben, welches den Schlitten 43 mittel, insbesondere (M, durch eine Pumpe den ölentlastct. nuten 82 durch entsprechende Verbindungskantllc

Wie F ί g. 2 zeigt, ist das Abtriebsglied 47 mit der stUndig in ausreichender Menge zugeführt wird. Zu Welle 48 durch eine Kupplung verbunden, zu der eine io diesen Kanülen gehören eine Rohranschlußbohrung durch einen Keil 58 auf dem Abtriebsglied 47 be- 84, eine Ringnut 85, Kanüle 86 des Gehäuses 49, festigte Kuppelscheibe und ein bei 57 auf das Ab- Löcher 87 der die Kugellager im Abstand haltenden triebsglied 47 aufgeschraubter Flansch der Welle 48 . Buchse 88, eine Ringnut 90, Bohrungen 89 der Welle gehören. Diese Welle ist im Gehäuse 49 durch zwei in 48 und eine Ringnut 91, welche die Welle 48 inneraxialem Abstand voneinander angeordnete Kugel- 15 halb der Scheibe (55 umgibt und von der aus das öl käfiglager 59 und 61 drehbar und in Achsenrichtung durch Bohrungen 92 die Naben der Scheibe 65 durchverschiebbar gelagert. Auf dieser Welle 48 ist eine fließt und in Aussparung 93 an die inneren Enden Scheibe 65 befestigt, und zwar durch einen Keil 62, der ölnuten 82 gelangt. Es kann sich dabei um ein eine Mutter 63 und Unterlegscheiben 64. Die Scheibe Schmieröl handeln, dessen Viskosität bei der nor-65 hat beiderseits aus einem Stück mit ihr bestehende ao malen Betriebstemperatur der Maschine, also bei Naben. Auf diesen sind mittels Kugellager 68 Kupp- etwa 37 ⁰C, etwa 300 SSU beträgt,
lungsräder66 und 67 drehbar gelagert, die je mit Wird die Wiege mit Bezug auf Fig. 1 im Gegen-

einem Kegelzahnkranz versehen sind. Gegen Ver- Uhrzeigersinn gedreht, dann verschiebt sich das Anschiebung in Achsenrichtung gegenüber dem Gehäuse triebsglied 46 nach rechts und sucht das Abtriebs-49 sind diese Kupplungsräder 66 und 67 durch »5 glied 47 bei Betrachtung von rechts her im Uhrzeiger-Rollenspurlager 69 abgestützt, so daß sie nicht aus- sinn zu drehen. Je nachdem, wie groß die auf die einander gespreizt werden können. Mit den beiden Welle 48 wirkende Last ist, wird auf das Abtriebs-Kegelradzahnkränzen der Kupplungsräder 66 und 67 glied 47 eine mehr oder weniger große in Achsenkämmt ein Kegelritzel 71, dessen Schaft im Gehäuse richtung nach rechts gerichtete Kraft ausgeübt. Diese auf Kugellagern 72 läuft. Dieses Kegelritzel wird 30 Kraft sucht nun den Schmiermittelfilm zusammendurch die Welle 16, Fig. 1, über einen Riementrieb zudrücken, der sich zwischen der Platte79 der Reib-73, eine im Maschinengestell gelagerte Welle 74, ein scheibe und dem Kupplungsrad 67 befindet. Daher Ritzel 75 und ein Stirnrad 76 angetrieben, das auf wird ein entsprechendes Drehmoment auf die Platte dem Schaft des Kegelritzels 71 befestigt ist. Das 79 der Reibscheibe durch den zähen Schmiermittel-Übersetzungsverhältnis dieses Antriebs ist so gewählt, 35 film ausgeübt. Gleichzeitig wird der Spielraum zwidaß die Kupplungsräder 66 und 67 mit einer höheren sehen der Reibfläche der Druckplatte 78 und dem Drehzahl umlaufen (der Größenordnung nach etwa Kupplungsrad 66 vergrößert und daher das Antriebs-500 Umläufe je Minute), als es der höchsten Dreh- moment verringert, welches durch das Kupplungszahl des Abtriebsgliedes 47 entspricht (der Größen- rad 66 auf die Reibscheibe 65 und deren Druckplatte Ordnung nach etwa 300 Umläufe je Minute). Die 40 78 ausgeübt wird. Infolgedessen übt die Wendeschlupf-Scheibe 65 wird also durch die Verschiebung des kupplung 65 bis 67 ein Hilfsantriebsmoment auf Antriebsgliedes niemals schneller angetrieben als die die Welle 48 aus, das in der gleichen Richtung wirkt beiden Antriebsräder 66 und 67. Das Kupplungsrad wie das auf das Abtriebsglied 47 wirkende Dreh-67 der Wendeschlupfkupplung dreht sich im Uhr- moment und der vom Antriebsglied 46 ausgeübten zeigersinn bei Betrachtung von rechts her (Fig. 1, 2). 45 axialen Kraft ungefähr verhältnisgleich ist. Nach Das auf die Welle 48 ausgeübte Gesamtlastmoment Bewegungsumkehr der Wiege, also bei der Verschieenthält eine durch Reibung bedingte Komponente, bung des Antriebsgliedes 46 nach links, wird auch die durch die Reibung der Spindel 12 und diejenige das von der Wendeschlupfkupplung ausgeübte Drehdes Getriebezuges 53 entsteht, eine dynamische Korn- moment umgekehrt. Denn dann übt das Kupplungsponente, die durch Massenkräfte bei der Bewegungs- 50 rad 66 auf die Druckplatte 78 und die Welle 48 ein umkehr und bei anderen Geschwindigkeitsänderun- Hilfsantriebsmoment im Gegenuhrzeigersinn aus.
gen entsteht, und schließlich ist noch eine Kompo- In Übersetzungsgetrieben, die mit einem hohen

nente vorhanden, die von den auf das Werkstück G Übersetzungsverhältnis ins Schnelle übersetzen, treten ausgeübten Schnittkräften herrührt. leicht Schwingungserscheinungen auf. Um diese zu

Die Scheibe 65 bildet mit der beiderseits auf sie 55 vermeiden, empfiehlt es sich, die Wendeschlupfaufgelegten und auf ihren Naben zentrierten Druck-. kupplung so zu bemessen, daß ein erheblicher Anteil platten 78 und 79 eine doppelseitige Reibscheibe. der Last durch das Getriebe 46, 47 aufgenommen Die ebenen Stirnflächen der Druckplatten 78 und 79 wird. .Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei liegen den inneren ebenen Flächen der Kupplungs- dem das auf die Welle 48 wirkende Lastmoment räder 66 und 67 gegenüber. Die Druckplatten 78 und 60 teils durch Reibung und teils durch Massenträgheit 79 sind an der Scheibe 65 zu gemeinsamem Umlauf bedingt ist, hat sich eine solche Bemessung der verankert und haben zu diesem Zweck auf ihren Wendeschlupfkupplung 66, 67, 78 und 79· und eier Innenflächen radial verlaufende Keilnuten ISO. In Steigung der das Abtriebsglied 47 bildenden Schraubdiese ragen die Enden von Mitnehmerzapfen 81 spindel bewährt, daß etwa 35°/o des auf die Welle 48 hinein, die von der Scheibe 65 getragen werden. Die 65 wirkenden Lastmoments durch das Getriebe 46, 47 äußeren Reibflächen der Druckplatten 78 und 79 aufgenommen werden.

haben radiale ölnuten 82. Bei dem veranschaulichten Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die

Ausführungsbeispiel beläuft sich der gesamte axiale Anordnung also so getroffen, daß das Antriebsglied

1 C O C ΠΛ

1 \J Cj \J \J \J

46 und das Abtriebsglied 47 die Verschiebung des Schlittens 43 und der daran sitzenden Mutter in Differentialkomponenten des Abtriebs umwandeln, nämlich in eine Drehung oder in eine axiale Verschiebung lies Abtriebsgliedes 47 oder in beides gleichzeitig. Die Drehkomponente wird unmittelbar zum Antrieb der Last 51, 12, G nutzbar gemacht, während die axiale Verschiebung die Wendeschlupf kupplung 65 bis 67 steuert, und zwar mittels der axialen Kraft, welche die erzeugte Reibung bestimmt.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann in mannigfacher Hinsicht abgeändert werden. So besteht die Möglichkeit, das Antriebglied als schräg verzahnte Zahnstange und das Abtriebsglied als ein schräg verzahntes, mit der Zahnstange kämmendes Ritzel auszubilden, das sowohl drehbar als in Achsenrichtung verschiebbar gelagert ist. Vorzuziehen ist indessen die wesentlich reibungsärmere, in der 21eichnung veranschaulichte Ausgestaltung des Getriebes, das aus Mutter und Gewindespindel besteht, deren Gewindenuten eine endlose Reihe von Lagerkugeln enthalten.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Getriebe zum Umwandeln der hin- und hergehenden Bewegung eines im Getriebegehäuse verschiebbar gelagerten Antriebsgliedes in eine. Hin- und Herdrehung eines im Getriebegehäuse drehbar gelagerten Abtriebsgliedes, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsglied (47) des Getriebes gegenüber dem Gehäuse (49) nicht nur drehbar, sondern auch verschiebbar gelagert ist und eine auf ihm befestigte doppelseitige Reibscheibe (65, 78, 79) einer Wendeschlupfkupplung trägt, die beiderseits der Reibscheibe zwei im Gehäuse (49) gleichachsig zum Abtriebsglied (47) drehbar gelagerte und gegen axiale Verschiebung abgestützte Kupplungsräder (66, 67) aufweist, die durch einen Antrieb (14, 71) gegenläufig zueinander mit einer höheren Drehzahl als das Abtriebsglied (47) angetrieben werden und wechselweise auf die Reibscheibe (65, 78, 79) wirken.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den einander zugewandten Reibflächen der Reibscheibe (65, 78, 79) und der Kupplungsräder (66, 67) trennende Schmierölfilme befinden, die durch eine Schmierölzuführungseinrichtung (89, 82) aufrechterhalten werden.

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Schmierölzuführungseinrichtung mindestens eine Ölnut (82) dient, die in einer der einander gegenüberliegenden Reibflächen radial von innen nach außen verläuft.

4. Getriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied (46) und das Abtriebsglied (47) aus Mutter und Schraubspindel bestehen, die mittels Wälzkörper aufeinanderlaufen.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (13 bis 36) für die hin- und hergehende Bewegung des Antriebsgliedes (46) und der Antrieb (71 bis 76) für die Kupplungsräder (66, 67) einen gemeinsamen Motor (14) aufweisen, durch den sowohl eine Nockentrommel (13) zum Hin- und Herverschieben des einen Antriebsgliedes (46) als auch ein Getriebezug (71) für die Kupplungsräder (66, 67) antreibbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen