DE29811467U1

DE29811467U1 - Schrittgetriebe

Info

Publication number: DE29811467U1
Application number: DE29811467U
Authority: DE
Original assignee: Expert Maschinenbau GmbH
Current assignee: Expert Maschinenbau GmbH
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 1999-09-23
Anticipated expiration: 2008-06-27

Description

ZENZ · HELBER · HOSBACH & PARTNER

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Schrittgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Schrittgetriebe mit zwei auf einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten Antriebswelle drehfest gehalterten ebenen Kurvenscheiben, deren umlaufende Kurvenfläche bei angetriebener Antriebswelle aufeinanderfolgend auf den Umfangsflachen von in gleichmäßiger Teilung mit Abstand zur Drehachse einer parallel zur Antriebsachse drehbar im Gehäuse gelagerten Abtriebsachse drehbar gehalterten Rollen angreift.

Schrittgetriebe dieser Art werden in solchen Fällen, in denen die beispielsweise konstante Drehzahl eines Antriebsmotors zum Antrieb von nachgeschalteten anzutreibenden Baugruppen oder Aggregaten in eine ungleichmäßige Drehbewegung mit vorgegebener Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungscharakteristik umgewandelt werden muß, eingesetzt. Mit solchen Schrittgetrieben ist es also beispielsweise möglich, die Drehzahl eines Antriebsmotors in eine Drehbewegung umzuwandeln, welche stoß- und ruckfrei von Null auf einen Maximalwert erhöht und dann wieder auf Null verringert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche als ebene Kurvengetriebe ausgebildeten Schrittgetriebe bezüglich ihres konstruktiven Aufbaus derart zu vereinfachen, daß sie vorzugsweise als vorgefertigte Baugruppe - mit angeflanschtem Getriebemotor bei gleicher Leistung kompakter aufgebaut und in der Herstellung kostengünstiger sind.

Ausgehend von einem Schrittgetriebe der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebswelle eingangsseitig mit einer Hohlbohrung versehen ist, in welche die Welle eines am Gehäuse anflanschbaren Antriebsmotors oder Untersetzungsgetriebes passend axial eingreift und drehfest mit der Antriebswelle gekoppelt ist, während das gegenüberliegende Ende der Antriebswelle im Schrittgetriebe-Gehäuse gelagert ist. Die Verbindung der Welle des Antriebsmotors mit der Antriebswelle des Schrittgetriebes erfolgt also platzsparend ohne Zwischenschaltung einer separaten Kupplung.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung endet das antriebsmotorseitige Ende der Antriebswelle des Schrittgetriebes innerhalb des Gehäuses und das Gehäuse des vorzugsweise als Getriebemotor ausgebildeten Antriebsmotors ist direkt auf dem Gehäuse des Schrittgetriebes aufflanschbar und verschließt so die antriebsmotorseitig im Gehäuse vorgesehenen Gehäuseöffnungen des Schrittgetriebes. Das Gehäuse des Getriebemotors bildet dann also sozusagen gleichzeitig den Lagerdeckel für das motorzugewandte Ende der Antriebswelle des Schrittgetriebes und die Lagerung dieses Endes der Antriebswelle wird durch die Lagerung der Welle des Antriebsmotors mit übernommen, so daß eine gesonderte Lagerung im Schrittgetriebe-Gehäuse entfällt.

Dabei wird die Ausgestaltung vorzugsweise so getroffen, daß die antriebsmotorseitige Gehäuseöffnung des Schrittgetriebes eine die Montage der Antriebswelle mit der bzw. den

drehfest auf ihr gehalterten Kurvenscheibe(n) durch die Gehäuseöffnung hindurch ermöglichenden lichten Durchmesser hat, wobei dann das Gehäuse des Antriebsmotors zweckmäßig mit einem in die Gehäuseöffnung des Schrittgetriebes eingreifenden niedrigen Zentrieransatz versehen ist, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Gehäuseöffnung des Schrittgetriebes ist. Die Antriebswelle mit der bzw. den vormontierten Kurvenscheibe(n) kann dann also - bei demontiertem Getriebemotor - durch die Gehäuseöffnung hindurch erfolgen, worauf diese Öffnung dann durch Einschieben der Welle des Antriebsmotors in die Hohlbohrung der Antriebswelle des Schrittgetriebes und drehfeste Kopplung und anschließende Verflanschung mit dem Gehäuse des Schrittgetriebes montierbar ist.

Das antriebsmotorabgewandte Ende der Antriebswelle des Schrittgetriebes ist dann zweckmäßig in einer im Gehäuseinnern offen mündenden Sackbohrung vergleichweise geringeren Durchmessers in der zugeordneten Gehäusewandung gelagert.

Die die mit den Kurvenscheiben zusammenwirkenden Rollen halternde Abtriebswelle wird zweckmäßig auf der dem Antriebsmotor gegenüberliegenden Seite aus dem Gehäuse des Schrittgetriebes herausgeführt und ist in einem abtriebsseitig in einer in der Gehäusewandung vorgesehenen Öffnung vergleichsweise großen Durchmessers montierten gesonderten Lagerdeckel gelagert, während ihr gegenüberliegendes Ende wiederum in einer Lagerbohrung geringeren Durchmessers in der zugeordneten Gehäusewand gelagert ist.

Dabei ist die Ausgestaltung zweckmäßig wieder so getroffen, daß die in der Gehäusewandung vorgesehene Lagerbohrung für das dem abtriebsseitigen Ende gegenüberliegende Ende der Abtriebswelle als offen im Gehäuseinnern mündende Blindoder Sackbohrung ausgebildet ist. Der Durchmesser der durch den gesonderten Lagerdeckel verschlossenen abtriebsseitigen

Gehäuseöffnung für die Abtriebswelle wird dabei wiederum vorzugsweise so groß bemessen, daß auch die Abtriebswelle mit den an ihr montierten Rollen durch die Öffnung hindurch montierbar ist. Das Gehäuse des Schrittgetriebes ist also nicht aus zwei mit durch die Lagerstellen verlaufender Trennfuge zusammengebauten Gehäusehälften zusammengesetzt, was der Kompaktheit und Steifigkeit des Gehäuses zugute kommt.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt.

Fig. 1 eine schematisierte Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Schrittge

triebe mit durch die Drehachsen der An- und Abtriebswelle verlaufender Schnittführung; und

Fig. 2 eine Ansicht auf die Abtriebsseite des Schrittgetriebes, gesehen in Richtung

es Pfeils 2 in Fig. 1.

Das in den Zeichnungsfiguren gezeigte, in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete Schrittgetriebe weist ein kompaktes, massives Gehäuse 12 auf, in welchem in vorgegebenem Abstand eine - in Fig. 1 unten liegende - Antriebswelle 14 und parallel und oberhalb der Antriebswelle eine Abtriebswelle 16 drehbar gelagert sind. Auf der Antriebswelle 14 sind durch einen Distanzring 18 in vorgegebenem Abstand zwei in ihren Abmessungen und der Form sowie dem Verlauf ihrer Umfangsflächen 20 identische Kurvenscheiben 22 in gespiegelter und in Umfangsrichtung versetzter Anordnung drehfest gehaltert. Die Antriebswelle 14 selbst läuft an ihrem in Fig. 1 links gelegenen Ende in einen Lagerzapfen 24 verkleinerten Durchmessers aus, der mittels eines in Radialrichtung platzsparenden Lagers 26, z.B. eines Nadellagers, in einer Blind-

oder Sackbohrung 28 in der benachbarten Wand des Gehäuses 12 drehbar gelagert ist.

Das gegenüberliegende, im Außendurchmesser vergrößerte Ende der Antriebswelle 12 ist mit einer zylindrischen Hohlbohrung 30 versehen und endet in einer Gehäuseöffnung 32, deren Durchmesser so groß bemessen ist, daß die Antriebswelle 14 mit den montierten Kurvenscheiben 22.durch die Gehäuseöffnung 32 einführbar und im Gehäuse 12 montierbar ist. Das hohlgebohrte Ende selbst ist nicht durch ein eigenes Lager im Gehäuse 12 gelagert, sondern durch das Lager einer durch das äußere Ende in der Antriebswelle 14 in die Hohlbohrung 3 0 eingeschobene Welle 34 eines auf dem Gehäuse 12 des Schrittgetriebes 10 aufgeflanschten Getriebemotors

36. Die Welle 34 ist - z.B. mittels eines in eine zugeordnete, nicht gezeigte Längsnut in der Hohlbohrung eingreifenden Keils 38 - drehfest mit der Antriebswelle 14 gekoppelt. Die Gehäuseöffnung 32 wird durch den aufgeflanschten Getriebemotor 36 verschlossen, wobei ein konzentrisch zur Welle 34 verlaufender niedriger zylindrischer Zentrieransatz 40 passend in die Gehäuseöffnung 32 eingreift und so die Antriebswelle 14 getriebemotorseitig zentriert.

Die Abtriebswelle 16 läuft an ihrem in Fig. 1 rechts liegenden Ende ebenfalls in einen Lagerzapfen 42 relativ kleinen Durchmessers aus, der in einer Blind- oder Sackbohrung 44 oberhalb der Gehäuseöffnung 32 in der Wand des Gehäuses gelagert ist. Auch hier erfolgt die Lagerung zweckmäßig wieder mit einem Lager 46 geringer radialer Erstreckung, z.B. einem Nadellager. Dadurch wird erreicht, daß die Gehäuseöffnung 32 mit dem für die Montage der Antriebswelle/Kurvenscheiben-Baugruppe hinreichend großen lichten Durchmesser in der Gehäusewandung eingearbeitet werden kann. Auf der Abtriebswelle 16 sind drei kreisförmig begrenzte Halterungsscheiben 48a, 48b, 48c drehfest in solchen Abständen angeordnet, daß sie zwischen ihnen gebildeten Zwischenräume in Flucht zu den Kurvenflächen 20 der

Kurvenscheiben 22 stehen. In diesen Zwischenräumen sind in gleichmäßigen Winkelabständen auf gleichem Teilkreisdurchmesser jeweils eine Anzahl von Rollen 50 gleichen Durchmessers drehbar gelagert, an deren zylindrische Umfangsflache die Kurvenflächen 20 der Kurvenscheiben 22 aufeinanderfolgend angreifen, sobald die Antriebswelle 14 angetrieben ist. Abhängig vom Verlauf der Kurvenflächen 20 wird die Drehung der Kurvenscheiben aber jeweils nur in eine Drehung der jeweils anliegenden Rollen 50 umgesetzt, wobei dann die Abtriebswelle 16 in Ruhestellung verbleibt, oder bei entsprechendem Kurvenverlauf werden die Rollen zusätzlich verdrängt, wodurch dann die Abtriebswelle 16 zusätzlich in Drehung versetzt wird. Der in der Projektion gesehene Verlauf der Kurvenflächen 20 wird dabei unter Berücksichtigung der kinematischen Bedingungen und der Abmessung der Rollengruppen so ausgelegt, daß eine schrittweise Antriebsbewegung der Abtriebswelle mit der gewünschten Geschwindigkeits-/Beschleunigungscharakteristik zwischen den Stillstandsphasen der Abtriebswelle erhalten wird.

Das dem Lagerzapfen 42 gegenüberliegende Ende der Abtriebswelle 16 wird mittels eines auf einem im Durchmesser vergrößerten Wellenabschnitts 52 der Abtriebswelle angeordneten und in einem Gehäusedeckel 54 gehaltenen Lager 56 großen Durchmessers drehbar gelagert. Der ebenfalls im Durchmesser deutlich vergrößerte Endabschnitt 58 der Antriebswelle 16 ist durch den Gehäusedeckel 54 hindurchgeführt, so daß er für den Anschluß von anzutreibenden Aggregaten oder Organen zugänglich ist. Aufgrund des großen Durchmessers des Endabschnitts 58 der Antriebswelle 16 bietet sich dabei die Stirnfläche des Endabschnitts 58 als Montageflache an.

Der Gehäusedeckel 54 ist mit Schrauben 60 zentriert in der zugehörigen Öffnung 62 in der Gehäusewandung befestigt, wobei ein zusätzlich auf den Endabschnitt 58 passend aufgesetzter und mit der zugewandten Begrenzungsfläche des im Durchmesser vergrößerten Wellenabschnitts 52 verschraubter

Lagerring 64 das Lager 56 auf dem Wellenabschnitt 52 hält. Der Lagerring 64 dreht sich also mit der Abtriebswelle relativ zum Gehäuse 12 in dem mit dem Gehäuse verschraubten Gehäusedeckel 54. Zwischen dem Lagerring 64 und der Durchgangsöffnung 66 für die Abtriebswelle ist dann noch ein Dichtring 68 vorgesehen, der einerseits das Eindringen von Verschmutzungen ins Gehäuseinnere und andererseits den Austritt von Schmiermittel aus dem Gehäuse verhindert.

Auch hier ist wiederum ersichtlich, daß die den Gehäusedekkel 54 zentriert in der Gehäusewand aufnehmende Öffnung 62 hinreichend groß bemessen werden kann, um das Einführen der vormontierten Baugruppe aus Abtriebswelle 60, Halterungsscheiben 48a bis 48c, Rollen 50, vormontiertem Lager 46 und Gehäusedeckel 54 zu erlauben. Der Grund hierfür liegt wiederum im relativ geringen Durchmesser der den Lagerzapfen 24 mit dem Lager 26 im Gehäuse lagernden Sack- oder Blindbohrung 28, welche die Bemessung des lichten Durchmessers der Öffnung 62 in ausreichender Größe erlaubt.

Claims

1. Schrittgetriebe (10) mit zwei auf einer in einem Gehäuse (12) drehbar gelagerten Antriebswelle (14) drehfest gehalterten ebenen Kurvenscheiben (22), deren umlaufende Kurvenfläche (20) bei angetriebener Antriebswelle (14) aufeinanderfolgend auf den Umfangsflächen von in gleichmäßiger Teilung mit Abstand zur Drehachse einer parallel zur Antriebsachse (14) drehbar im Gehäuse (12) gelagerten Abtriebsachse (16) drehbar gehalterten Rollen (50) angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (14) eingangsseitig mit einer Hohlbohrung (30) versehen ist, in welche die Welle (34) eines am Gehäuse (12) anflanschbaren Antriebsmotors (36) oder Untersetzungsgetriebes passend axial eingreift und drehfest mit der Antriebswelle (14) gekoppelt ist, während das gegenüberliegende Ende der Antriebswelle (14) im Schrittgetriebe-Gehäuse (12) gelagert ist.

2. Schrittgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsmotorseitige Ende der Antriebswelle (14) innerhalb des Gehäuses (12) endet und das Gehäuse (12) des vorzugsweise als Getriebemotor ausgebildeten Antriebsmotors (36) direkt auf dem Gehäuse (12) des Schrittgetriebes (10) aufflanschbar ist und so die anriebsmotorseitig im Gehäuse (12) vorgesehene Gehäuseöffnung (32) des Schrittgetriebes verschließt.

3. Schrittgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsmotorseitige Gehäuseöffnung (32) des Schrittgetriebes eine die Montage der Antriebswelle (14) mit der bzw. den drehfest auf ihr gehalterten Kurvenscheibe(n) (22) durch die Gehäuseöffnung (32) hindurch ermöglichenden lichten Durchmesser hat, und daß das Gehäuse des Antriebsmotors (36) mit einem in die Gehäuseöffnung (32) des Schrittgetriebes eingreifenden niedrigen Zentrieransatz (40) versehen ist, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Gehäuseöffnung (32) des Schrittgetriebes ist.

4. Schrittgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsmotorabgewandte Ende der Antriebswelle (14) des Schrittgetriebes in einer im Gehäuseinneren offen mündende Sackbohrung (28) vergleichsweise geringeren Durchmesser in der zugeordneten Gehäusewandung gelagert ist.

5. Schrittgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rollen (50) halternde Abtriebswelle (16) auf der dem Antriebsmotor (36) gegenüberliegenden Seite aus dem Gehäuse (12) des Schrittgetriebes herausgeführt und in einem abtriebsseitig in einer in der Gehäusewandung vorgesehenen Öffnung (62) vergleichsweise großen Durchmessers montierten gesonderten Lagerdeckel (54) gelagert ist, während ihr gegenüberliegendes Ende in einer Lagerbohrung (44) geringeren Durchmessers in der zugeordneten Gehäusewandung gelagert ist.

6. Schrittgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Gehäusewandung vorgesehene Lagerbohrung für das dem abtriebsseitigen Ende der Abtriebswelle (16) gegenüberliegende Ende als offen im Gehäuseinnern mündende Sackbohrung (44) ausgebildet ist.

7. Schrittgetriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der durch den gesonderten Lagerdeckel (54) verschlossenen abtriebsseitigen Gehäuseöffnung (62) so groß bemessen ist, daß die Abtriebswelle (16) mit den an ihr montierten Rollen (50) durch die Öffnung hindurch montierbar ist.