DE2415777A1 - Zugmittelschrittgetriebe - Google Patents

Description

• Zugmittels chrittgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Zugmittelschrittgetriebe; das Getriebe dient also dazu, auf der Antriebsseite eine Start-Stopp-Bewegung zu bewirken.
• Derartige Bewegungen werden in der Technik häufig benötigt, so z.B. zum schnellen zuführen von flachem Fördergut, wie Karten oder Papierbögen, an eine Bearbeitungseinrichtung und zum kurzen Anhalten zum genauen Positionierne. Es ist bekannt, derartige Bewegungen mittels eines Malteserkreuz-Antriebes mit Gleitführungen oder auch mit kompliziert porfilierten Schneckenrädern (Siehe Fachliteratur, Karl Hemp Getriebe, Bad Oeyshausen, Ferguson-Getriebe, Brüssel) zu bewirken. Derartige Antriebe haben die großen Nachteile, daß die zum Teil sehr groß und schwer sind, einen relativ hohen technischen Aufwand benögigen und dadurch sehr teuer sind, jeweils nur für eine ganz bestimmte Ausgangsfunktion konstruiert sind und ein Abändern dieser Funktion recht schwierig, teils unmöglich ist und auf Grund der bewegten trägen Massen einem hohen Verschleiß unterworfen sind.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schrittgetriebe zu schaffen, das diese Nachteile nicht aufweist.
• Der Grundgedanke der Erfindung liegt daher darin, bei einem Zugmittels chrittgetriebe das endlose Antrieb sband zwischen Antriebs- und Abtriebsrad über eine Umlenkrolle zu führen und der Bandbewegung eine etwa sinusförmige zusätzliche Bewegung durch entsprechende Bewegung der Umlenkrolle zu überlagern.
• Diese Uberlagerungsbewegung läßt sich zweckmäßigerweise dadurch erzielen, daß die Umlenkrolle an einem Hebelarm aufgehängt ist und eine im Verhältnis zu dem Durchmesser des Antriebs rades lange Koppel einerseits mit der Drehachse der Umlenkrolle und andererseits mit einem exzentrischen Kurbelzapfen des Antriebsrades verbunden ist.
• Es ist ferner zweckmäßig, einen zweiarmigen Hebel vorzusehen und an dem zweiten hebelarm symmetrisch au der ersten Umlenkrolle eine zweite Umlenkrolle vorzusehen, die zwischen Abtriebsrad und Antriebsrad liegt und ale Ausgleichsrolle zur Konstanthaltung der wirksamen Bandlänge dient, da saie im Gegentakt zu der ersten Urmlenkrolle bewegt wird.
• Um eine möglichst schlupffreie Ausgangswinkelgeschwindigkeit zu erhalten, wird z.B. als endloses Band eine Flachzahnriemen verwendet.
• Wie sich leicht nachweisen läßt und wie weiter unten näher beschrieben wird, hängt die Anzahl der Halte des Abtriebsrades von dem Verhältnis der Radien des Antriebs- und des Abttiebsrades ab. Soll je Umdrehung des Antriebs rades das Abtriebsrad einmal angehalten werden, dann müssen deren Radien gleich groß sein.
• Ist weiter der Kurbelzapen in halbem Radiusabstand von dem Drehpunkt des Antriebsrades angeordnet, dann ergibt sich eine präzise Start-Stopp-B ewegung des Abtrieb 5 rades.
• Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß der Aufbau sehr einfach und dadurch eine relativ leichte und damit billige Bauweise möglich ist, daß die Ausgangsfunktion durch Austausch des An- oder Abtriebsrades oder beider oder durch Versetzen der Kurbelzapfen sehr einfach abzuändern ist, was durch entsprechende Löcher im Antriebsrad oder in der Wippe bereits von vornherin vorgesehen werden kann und daß, da praktisch keine Verschleißteile vorhanden sind, eine große Lebensdauer gewährleistet ist.
• Das neue Getriebe kann auch in ein Antriebssystem integriert werden, indem vom Zugmittel (Riemen) mehrere Achsen im konstanten wie auch im variablen Ges chwindigkeitsbereich angetrieben werden.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel in Ansicht dargestellt ist, näher erläutert; hierbei sind nur jene Teile dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung erforderlich sind, insbesondere sind der Antriebsmotor sowie das zu fördernde Gut weggelassen.
• Das erfindungsgemäße Zugmittels chrittgetriebe besteht aus dem kontinuierlich umlaufenden Antriebsrad 1 und dem bestimmungsgemäß schrittweise umlaufenden Abtriebsrad 2. Der Antrieb des Abtriebsrades 2 erfolgt über den endlosen Zahnriemen 3, der von dem Antriebsrad 1 über die Umlenkrolle 4, das Abtriebsrad 2 und.die Umlenkrolle 5 geführt ist. Die Umlenkrollen 4 und 5 sind symmetrisch an den Hebelarmen der Wippe 6 angeordnet.
• Die Umlenkrolle 4 iSt ferner über die Koppel 7 mit dem Kurbelzapfen 8 verbunden, der an dem Antriebsrad 1 befestigt ist. Bei.
• der Umdrehung des Antriebs rades 1 führt daher die Umlenkrolle 4 zwangsweise eine Schwingbewegung in Richtung des Doppelpfeiles 9 um den Drehpunkt 10 der Wippe 6 aus, die etwa linear ist, wenn die Koppel 7 entsprechend lang ist. Durch diese Schwingbewegung ergibt sich eine etwa sinusförmige Überlagerung der Bewegung der Umlenkrolle 4 zu der Bewegung des Zahnriemens 3. Die Umlenkrolle 5 schwingt hierbei im Gegentakt zu der Umlenkrolle 4 und bewirkt eine konstante wirksame Riemenlänge.
• Durch die Überlagerung der beiden Bewegungen hat das Abtriebsrad 2 keine konstante Winkelgeschwindigkeit. Dies ergibt sich aus folgenden Bedingungen: V2 = V 1 # 2 V k V1 = R 1 . W1 Vk = r1. sin α w1, wobei V1 die Riemengeschwindigkeit zwischen Antriebs rad 1 und Umlenkrolle 4, V2 die Riemenges chwindigkeit zwischen Umlenkrolle 4 und Abtriebsrad 2, Vk die Geschwindigkeit der Koppel 7, R1 der Radius des Antriebsrades 1, rl Exzentrizität des Kurbelbolzens 8, 1 1 die Winkelgeschwindigkeit des Antriebsrades 1 und 2 2 die Winkelgeschwindigkeit des Abtriebsrades 2 sind.
• Für die Stoppbedingung gilt: V2 = 0 V1 - 2Vkmax = 0 Damit erhält man V1 = 2V kmax V kmax = Vk (α = 90 ) V kmax = r1 . sin 90°. w1 = r1 . w1 R1.w1 = 2 r1 . w1 , r1 = 1/2.R1 Bei dieser Dimensionierung des Kurbelradius rl und bei R2 = R1 führt das Abtriebsrad 2 präzise die Start-Stopp-Bewegung je Umdrehung des Antriebs rades 1 durch.
• Wie man aus Vorstehendem leicht erkennen kann, läßt sich mit der Exzentrizität rl und auch einer Änderung des Befestigungspunktes der Koppel 7 an der Wippe 6 die Amplitude der Uberlagerungsgeschwindigkeit variieren. Ferner kann man mit dem Verhältnis R2 : R1 die Anzahl der Halte je Umdrehung des Antriebsrades frei wählen. Diese drei Parameter sind in einem sehr großen Bereich variabel.

Claims (4)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Zugmittelschrittgetriebe, bestehend aus einem kontinuierlich umlaufenden Antriebsrad, einem Abtriebsrad und einem Umlenkrollenpaar, über das ein endloser Riemen oder eine endlose Kette oder dgl. geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Start-Stopp-Bewegung des Abtriebsrades (2) der Bewegung des Riemens (3) eine etwa sinusförmige zusätzliche Bewegung durch entsprechende Bewegung der Umlenkrollen (4) überlagert ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle (4) an einem Hebel gelenkig aufgehängt ist und daß die Umlenkrolle (4) mittels einer Koppel (7) mit dem Antriebsrad (1) verbunden ist, wobei die eine Seite der Koppel (7) mit der Drehachse der Umlenkrolle (4) und die andere Seite der Koppel (7) mit einem exzentrisch auf dem Antriebsrad (1) sitzenden Kurbelzapfen (8) verbunden ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel als zweiarmige Wippe (6) ausgebildet und an beiden Hebelenden eine Umlenkrolle (4, 5) vorgesehen ist, wobei die eine Umlenkrolle (4) zwischen Antriebsrad (1) und Abtriebsrad (2) und die andere Umlenkrolle (5) zwischen Abtriebsrad (2) und Antriebs rad (1) liegen.

4. Getriebe nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Antriebsrad und der Wippe Löcher vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Kurbelbolzen versetzt werden können, um die Ausgang swinkelg es chwindigkeitsfunktion zu verändern.