DE3304221C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Transfersystem nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Ein Transfersystem dieser Gattung ist aus der DE-AS 15 56 584
bekannt. Bei diesem Transfersystem ist das feststehende Rad
des ersten Transfermechanismus als verzahntes Sonnenrad ausgebildet,
mit dem das ebenfalls verzahnte Planetenrad unmittelbar
in Eingriff steht. Der mit dem Planetenrad verbundene Exzenter
trägt unmittelbar den Transferrahmen. Der zweite Transfermechanismus
ist identisch wie der erste Transfermechanismus
aufgebaut. Aufgrund dieser Ausbildung des Transfersystems bewegt
sich der Transferrahmen auf einer Zykloidenbahn.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Transfersystem der angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß
eine Bewegungskurve geschaffen wird, die eine Modifizierung
der reinen Zykloiden darstellt und insbesondere einen steileren
Verlauf der Bewegungskurve zu Beginn und am Ende des Förderhubes
erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete
Erfindung gelöst.
Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Transfersystem wird die
Zykloidenbahn dadurch modifiziert, daß der Bewegung des Transferrahmens
über das Zahnrad und die Zahnstange eine hin- und hergehende
Schwingbewegung überlagert wird. Der zweite Transfermechanismus
ist hierbei so ausgebildet, daß er aufgrund der
Linearführung zwischen dem Transferrahmen und dem Kurbelzapfen
der zweiten Welle dieser Schwingbewegung folgen kann. Die Erfindung
erlaubt es insbesondere, die Zykloidenbahn in der Weise zu
modifizieren, daß die Bewegungskurve zu Beginn und am Ende
einen steileren Verlauf erhält. Somit verlaufen die Hub- und
Senkbewegung des Transferrahmens praktisch vertikal, was beispielsweise
beim Absenken von Werkstücken in Haltestationen
oder dergl. von Vorteil sein kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Transfersystem;
Fig. 2 die Seitenansicht des Transfersystems von Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie 3-3 von Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie 4-4 von Fig. 2;
Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie 5-5 von Fig. 2;
Fig. 6 einen Schnitt gemäß Linie 6-6 von Fig. 2;
Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt gemäß Linie 7-7
von Fig. 1;
Fig. 8 einen vergrößerten Schnitt gemäß Linie 8-8
von Fig. 1;
Fig. 9 einen Schnitt gemäß Linie 9-9 von Fig. 8;
Fig. 10 einen Schnitt gemäß Linie 10-10 von Fig. 8;
Fig. 11 einen Schnitt gemäß Linie 11-11 von Fig. 9;
Fig. 12 ein Schemadiagramm, welches qualitativ die
parallele Hubanordnung zwischen dem ersten
und zweiten Transfermechanismus zeigt;
Fig. 13 ein Schemadiagramm zur Ermittlung der
Gleichung für die vertikale
Position;
Fig. 14 ein Schemadiagramm zur Ermittlung der
Gleichung für die horizontale
Position;
Fig. 15 ein maßstäbliches Diagramm einer möglichen
Bahnform
im Vergleich mit einer Zykloidenbahn;
Fig. 16 einen Schnitt analog der Fig. 10 einer modifizierten
Ausführungsform;
Fig. 17 einen Schnitt analog Fig. 10 einer weiteren
Ausführungsform;
Fig. 18 einen schematischen Schnitt analog der Fig.
10 einer weiteren Ausführungsform.
Zunächst wird auf die Fig. 1 bis 6 Bezug genommen.
Ein feststehender Rahmen trägt einen ersten Transfermechanismus 4 und
einen zweiten Transfermechanismus 6. Beide Transfermechanismen
4 und 6 tragen zusammen einen Transferrahmen
8 und treiben diesen auf einem
kontinuierlichen, in bestimmter Weise gekrümmten Weg
an. Dieser läßt sich einfach dadurch beschreiben, daß
er aus einem Hubabschnitt, einem nach vorne gerichteten
Transferabschnitt und einem Absenkabschnitt besteht.
Einzelheiten des hierzu benutzten Verfahrens werden
später erläutert. Der Transferrahmen 8 umfaßt
zwei Längsteile 10, die über drei Querglieder
12, 14 und 16 quer verbunden sind. Diese sind an die
Längsteile 10 angeschraubt, so daß
sich eine starre Anordnung ergibt.
Eine Linearführung 18, die aus drei Platten 20, 22 und
24 (Fig. 5) besteht, ist an beiden
Längsteilen 10 montiert und bildet die Einrichtung, welche
den Transferrahmen 8 an dem zweiten Transfermechanismus
6 trägt, wie weiter unten beschrieben wird.
Zwei Zahnstangen 26 sind zwischen den Quergliedern 14
und 16 montiert. Sie sind parallel zu, jedoch in Abstand
von den Längsteilen 10 angebracht. Über diese Zahnstangen
26 wird der Transferrahmen 8 am ersten
Transfermechanismus 4 gehalten und von diesem angetrieben,
wie noch beschrieben wird.
Mehrere Werkstückgreifer 30
sind an jedem Längsteil
10 mit einer Teilungsentfernung, die gleich der
Transferentfernung ist, angebracht. Mehrere
Werkstückhalter 32 am Rahmen 2, die
ebenfalls in Längsrichtung einen Abstand besitzen,
der gleich der Transferentfernung ist, halten die Werkstücke
28, während in jeder Station verschiedene Bearbeitungsvorgänge
vorgenommen werden. Aufgabe des
Mechanismus ist es, die Werkstücke 28 im wesentlichen
vertikal aus den Haltern 32 herauszuheben, diese um
eine Station nach vorne zu transportieren und dann die
Werkstücke im wesentlichen vertikal nach unten an den
Haltern der nächsten Station abzusenken.
Der zweite Transfermechanismus 6 (vgl. Fig. 1, 2, 5 und 7)
umfaßt einen Ständer 40, der auf dem Rahmen 2 montiert
ist und ein Reduktionsgetriebe 42 trägt. Rohrartige
Verlängerungen 40 sind an jeder Seite des Reduktionsgetriebes
angeschraubt und tragen die mit doppeltem
Ende versehene Ausgangswelle 46 (Fig. 2) über außenliegende
Lager 48 (Fig. 7). Eine Kurbel 50 ist an jedem
Ende der Ausgangswelle 46 aufgekeilt und trägt ihrerseits
einen Kurbelzapfen 52 auf einer Achse, die parallel zur
Achse der Welle jedoch in einer Entfernung R von dieser
verläuft. Beide Kurbelzapfen 52 greifen in die Linearführung
18 an dem Transferrahmen 8, die aus den
Platten 20, 22 und 24 besteht. Eine Druck-Beilagescheibe
54 arbeitet zwischen der äußeren Fläche jeder Kurbel
50 und den Kanten der Platten 22 und 24 und bestimmt
die Position des Transferrahmens 8 in Querrichtung.
Ein Motor 56 ist auf dem Reduktionsgetriebe 42 montiert
und treibt dessen Eingangswelle 58 durch ein Riemengetriebe
60 an.
Es versteht sich, daß der vergrößerte Schnitt von Fig. 7
nur ein Teilschnitt ist, der nur die Hälfte des zweiten
Transfermechanismus 6 zeigt; die andere Hälfte
liegt symmetrisch gegenüber.
Der erste Transfermechanismus 4 (Fig. 1, 2, 8, 9, 10 und 11)
umfaßt einen Ständer 62, der am Rahmen 2 montiert ist
und ein Reduktionsgetriebe 64 trägt. Die Eingangswelle 66
dieses Reduktionsgetriebes 64 ist direkt mit der Eingangswelle
58 des Reduktionsgetriebes 42 über eine Kupplungswelle
68 verbunden. Daher drehen sich die Eingangswellen
58 und 66 der beiden Reduktionsgetriebe 42 und 64 synchron.
Die Reduktionsverhältnisse der beiden Reduktionsgetriebe
42 und 64 sind identisch. Daher drehen sich auch ihre
Ausgangswellen synchron.
Ein stationäres Zahnrad 70 (Fig. 8) ist an jede Seite
des Reduktionsgetriebes 64 konzentrisch zur Ausgangswelle
72 angeschraubt. Die Innenseite der Zahnräder 70 trägt
ein Lager 74, durch welches ein zusätzlicher äußerer
Halt für die Ausgangswelle 72 geschaffen wird. Eine
Kurbel 76 ist auf jede Ausgangswelle 72 aufgekeilt, welche
um eine Achse A₀ umläuft.
Ein Kurbelzapfen 78 auf einer Achse A₁, die parallel zu,
jedoch in Abstand von der Achse A₀ ist, ist an der Kurbel
76 befestigt. Die Entfernung zwischen den Achsen A₀
und A₁ ist genau die gleiche wie die Entfernung R zwischen
der Achse der Rolle 52 und der Achse der Ausgangswelle
46 des Reduktionsgetriebes 42.
Ein Zahnrad 80 ist an dem Kurbelzapfen 78 durch
Lager 82 und 84 gelagert. Dieses Zahnrad 80 kämmt
mit der Zahnstange 26.
Es versteht sich wiederum, daß der Schnitt von Fig. 8
nur die Hälfte des gesamten ersten Transfermechanismus
darstellt; die andere Hälfte liegt symmetrisch gegenüber.
Eine Führungsplatte 86 ist parallel zu der Zahnstange
26 montiert und an dieser angeschraubt. Ein "schwimmender
Rahmen" 88, eine aus verschiedenen zusammengeschraubten
und verschweißten Komponenten bestehende Anordnung,
besitzt eine Nabe 90, welche auf dem Kurbelzapfen 78
durch Lager 91 und 93 gelagert ist. Zwei Sätze von vier
Rollen 92, 96 sind am schwimmenden Rahmen 88 montiert und greifen
an der Führungsplatte 86 an, die an der Zahnstange
26 angeschraubt ist (Fig. 11). Vier dieser Rollen 92
sind direkt an dem schwimmenden Rahmen 88 mit Muttern 94
angeschraubt. Die anderen vier Rollen 96 sind in Unterrahmen
98 montiert, die an dem schwimmenden Rahmen 88
angeschraubt sind. Aufgabe des schwimmenden Rahmen 88
und der Rollen 92 und 96, die in diesem montiert sind,
ist es, das Zahnrad 80 und die Zahnstange 26 immer
in Eingriff zu halten, während diese als
Paar einer Umlaufbahn folgen, wie noch
erläutert wird.
Eine Zwischenwelle 100 ist über Lager 102 und 104 in der
Kurbel 76 gelagert, und zwar auf der Verbindungslinie zwischen
der Ausgangswelle 72 und dem Kurbelzapfen 78, jedoch
nicht notwendigerweise mitten zwischen diesen. Am anderen
Ende trägt diese Zwischenwelle 100 ein Planetenrad 106, welche
so geformt und positioniert ist, daß es mit dem
stationären Zahnrad 70, welches um die Achse A₀ konzentrisch
ist, kämmt. Am anderen Ende trägt die Zwischenwelle, die
um eine Achse A₂ umläuft, einen Exzenter 108, der
konzentrisch um eine Achse A₃ ist. Diese besitzt einen
Abstand von der Achse A₂. Der als Rolle ausgebildete Exzenter 108
eng passenden radialen Schlitz 110 im Zahnrad 80.
Eine Schmutzabschirmung 112 bedeckt die Räder 70 und
106 und ist an der Kurbel 76 befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Teilungsdurchmesser des Zahnrads
70 genau doppelt so groß wie der Teilungsdurchmesser des
Planetenrades 106. Wenn demzufolge die Kurbel 76 mit der
Welle 72 um eine Umdrehung um die Achse A₀ verdreht wird,
drehen sich das Planetenrad 106, die Welle 100 und der Exzenter
108 zweimal um die Achse A₂, bezogen auf die umlaufende
Kurbel 76. Andere ganzzahlige Verhältnisse oder nahezu
ganzzahlige Verhältnisse können ebenfalls verwendet werden,
wie noch erläutert wird. Wenn die Exzentrizität
zwischen den Achsen A₃ und A₂ Null wäre, ist somit zu erkennen,
daß der Exzenter 108 im
Effekt verhindern würde, daß das Zahnrad 80 auf dem Kurbelzapfen
78 verdreht, wenn die Kurbel 76 um die Achse A₀ gedreht
wird. Mit der tatsächlich jedoch vorhandenen geringen
Exzentrizität zwischen den Achsen A₂ und A₃ führen die
Drehung der Kurbel 76 um die Achse A₀ und die sich ergebende
Planetendrehung des Planetenrades 106, der Welle 100
und die exzentrische Bewegung des Exzenters 108 auf der Achse
A₃ um die Achse A₂ dazu, daß das Zahnrad 80 um einen
kleinen Winkel auf dem Kurbelzapfen 78 oszilliert. Die
Amplitude dieser Oszillation wird durch die Exzentrizität
zwischen der Achse A₂ der Welle 100 und der Achse A₃ der
Rolle 108 bestimmt. Die Frequenz dieser Oszillation wird
durch das Verhältnis der Zahnräder 106 und 70, wie oben
erwähnt, bestimmt. Wenn demzufolge die Kurbel 76 eine
Umdrehung um die Achse A₀ mit der Welle 72 macht, durchläuft
der Kurbelzapfen 78 einen vollen Kreis, während
das Zahnrad 80 durch zwei Zyklen auf dem Kurbelzapfen
78 auf der sich bewegenden Achse A₁ oszilliert. Der Effekt
dieser Oszillation auf den Gesamtweg, der von dem Transferrahmen
durchquert wird, wird nachfolgend ausgewertet.
Fig. 12 ist ein qualitatives Schemadiagramm, welches bei
der Verdeutlichung des Verhaltens des Hub-
und Absenk-Bewegungsabschnittes des Transferrahmens
hilfreich ist. Die Mittellinien der Wellen 46 und
72 sind durch feste Markierungen gekennzeichnet. Oben
wurde bereits erwähnt, daß beide Reduktionsgetriebe 42
und 64 dieselben Übersetzungsverhältnisse haben und
mechanisch an ihren entsprechenden Eingangswellen durch
eine Kupplungswelle 68 verbunden sind. Demzufolge drehen
sich ihre Ausgangswellen synchron, ebenso wie die hieran
befestigten Kurbeln 50 und 76. Nimmt man für den Augenblick
an, daß das Zahnrad 70 frei auf dem Kurbelzapfen 78
gelagert ist und der Transferrahmen 8 auf eine
ausschließlich vertikale Bewegung beschränkt ist, so ist
die Position dieser Anordnung in drei willkürlichen
Stellungen dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Wellen
46 und 72 sich auf unterschiedlichen Höhen befinden, daß
die Rollen 52 und das Zahnrad 80 unterschiedlichen Durchmesser
aufweisen und daß die Liniearführung 18 und die
Zahnstange 26 in unterschiedlichen Höhen, bezogen auf
den Transferrahmen 8, montiert sind. Wenn jedoch
alle diese Variablen derart kombiniert sind, daß
der Transferrahmen 8 an einem bestimmten Punkt
horizontal ist, wobei sich die beiden Kurbeln 50 und 76
(die gleiche Länge besitzen) in derselben Winkelposition
befinden, dann bleibt der Transferrahmen 8 für
alle gleichen Winkelpositionen der Kurbeln 50 und 76
horizontal. Fig. 12 zeigt den Transferrahmen 8,
wobei sich die Kurbeln 50 und 76 in ihren untersten
Positionen, die mit 50 B und 76 B bezeichnet sind, befinden.
Außerdem sind die Kurbeln 50 und 76 um 90° im Uhrzeigersinn
aus ihrer untersten Position dargestellt und sind
so als 50 M und 76 M bezeichnet. Schließlich sind die Kurbeln
in ihrer obersten Position, ein zweites Mal um 90°
im Uhrzeigersinn aus der mittleren Position verdreht, dargestellt
und so mit 50 T und 76 T bezeichnet. Die entsprechenden
Positionen aller Elemente sind
ebenfalls in ihrer untersten Stellung mit dem Suffix B,
in ihrer mittleren Position mit dem Suffix M und in ihrer
obersten Position mit dem Suffix T versehen. Aus Fig. 12
ist leicht zu erkennen, daß der Transferrahmen
8 horizontal bleibt, wenn beide Kurbeln 50 und 76 gemeinsam
umlaufen.
Die gesamte Transfer-Bewegung wird an Hand von
Gleichungen bestimmt, in welchen die vertikale Position als
Funktion des Kurbelwinkels dargestellt ist, und auch
die horizontale Position wird als Funktion des Kurbelwinkels
dargestellt. Aus diesen kann der gesamte
Bahnverlauf ermittelt werden.
Fig. 13 ist eine schematische Darstellung der Welle 72,
die durch die Achse A₀ angedeutet ist, der Kurbel 76,
die durch ihre Länge R zwischen A₀ und A₁ dargestellt
ist, und des Zahnrades 80. Aufgabe der Rechnung ist es,
die vertikale Bewegung, Y, als Funktion des Kurbeldrehwinkels
R, ausgehend von der untersten Position, aufzufinden.
Die Länge der Kurbel 76 ist definitionsgemäß R,
und der Radius des Zahnrades 80 wird mit R₁ bezeichnet.
Es ist zu erkennen, daß die folgenden Gleichungen gelten,
wenn die Kurbel das Zahnrad 80 um einen Winkel R in die
durch 80 A gezeigte Position verdreht hat:
H₁= R - R₁
H₂= R cos R - R₁
Y
= H₁ - H₂
Y= R - R₁ - (R cos R - R₁)
(1)
Y
= R - R cos R
Y
= R (1 - cosR )
Gleichung (1) ist dann eine parametrische Gleichung, welche
die vertikale Verschiebung Y als Funktion des Kurbelwinkels
R ausdrückt.
Fig. 14 ist das Schemadiagramm, welches zur Bestimmung
der horizontalen Bewegung, X, als Funktion des Drehwinkels
R, der Kurbel 76 aus ihrer Startposition, der
untersten Position, erforderlich ist. Das Zahnrad 80 bewegt
sich aus seiner anfänglichen Position bei 80 in seine
Position bei 80 B. Für Elemente, Entfernung und Winkel
werden folgende Definitionen getroffen:
Die Welle 72 wird durch ihre Mittellinie A₀ dargestellt.
Der Kurbelzapfen 78 wird durch seine Mittellinie A₁ dargestellt.
Die Zwischenwelle 100 wird durch ihre Mittellinie A₂
dargestellt.
Der Exzenter 108 wird durch seine Mittellinie A₃ dargestellt.
R= Länge der Kurbel 76 zwischen der
Achse A₀ und der Achse A₁ (wie in
Fig. 13);R₁= Radius des Zahnrades 80;
R₂= Entfernung zwischen dem Kurbelzapfen
78 (A₁) und der Zwischenwelle 100
(A₂) entlang der Kurbel 76;
E= Exzentrizität des Exzenters 108 (A₃) auf
der Zwischenwelle 100 (A₂);
R= Winkel, um den sich die Kurbel 76
aus ihrer untersten Position verdreht;
Φ= Winkel, um welchen sich das Zahnrad
80 auf dem Kurbelzapfen 78 (A₁) verdreht,
während sich die Kurbel 76
(R) um den oben erwähnten Winkel R
dreht.
Aufgrund des Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Planetenrad
106 und dem stationären Zahnrad 70 ist zu erkennen,
daß sich E um einen Winkel 2R dreht, wenn sich R um den
Winkel R verdreht. Der Schlitz 110 im Zahnrad 80 hält
seine Mittellinie auf der Mittellinie der Exzenter 108 (A₃).
Eine gestrichelte Konstruktionslinie C ist gegeben durch
C = E sin 2R
Hieraus ergibt sich:
Gleichung (2) definiert den Winkel, um welche das Zahnrad
80 auf dem Kurbelzapfen 78 verdreht ist, und zwar als
Funktion des Kurbeldrehwinkels R.
In der Ausgangsposition des Zahnrades 80 ist der Berührungspunkt
zwischen der horizontalen Zahnstange 26
und dem Zahnrad 80 als P₁′ und P₂′ bezeichnet, wobei sich
P₁′ an dem Zahnrad 80 und P₂′ an der Zahnstange befindet.
Nachdem die Kurbel 76 um einen Winkel R verdreht ist, sind
diese Punkte nunmehr als P₁ am Zahnrad 80 und P₂ an der
Zahnstange 26 dargestellt. Da die Zahnstange 26 noch immer
horizontal ist (wie in Fig. 12 gezeigt), folgt, daß
wegen des relativ schlupffreien Abrollens von Zahnstange 26
und Zahnrad 80 die Entfernung zwischen dem neuen Punkt
des Eingriffs von Zahnrad 80 und Zahnstange 26
und dem Punkt P₂ auf der Zahnstange 26 exakt gleich der
Bodenlänge zwischen dem neuen Eingriffspunkt und dem
Punkt P₁ auf dem Zahnrad 80 ist. Dieser Bogen wird, wie
zu erkennen ist, vom Winkel R + Φ aufgespannt. Die Länge
dieses Bogens ist demzufolge R₁(R + 0).
Der Eingriffspunkt
zwischen dem Zahnrad 80 und der Zahnstange 26 hat sich in der entgegengesetzten
Richtung um eine Entfernung R sin R verschoben.
Demzufolge ergibt sich die Strecke, um welche der Punkt
P₂ sich aus seiner Ausgangsposition nach rechts verschoben
hat, wie folgt:
X = R₁(R + Φ ) - R sin R
bzw.
Durch Einsetzen in Gleichung (2) erhält man
Gleichung (3) ist eine parametrische Gleichung, welche
die horizontale Verschiebung X als Funktion des Kurbelwinkels
R ausdrückt. Für jeden bestimmten Wert von R kann
ein bestimmter Wert für X errechnet werden. In gleicher
Weise kann ein bestimmter Wert Y aus Gleichung (1) errechnet
werden, wodurch der sich ergebende Weg bestimmt
wird.
Aus Gleichung (3) folgt, daß X = 0 ist, wenn R = 0 ist.
Nach einer vollständigen Umdrehung der Kurbel 76, R = 2 π
(Bogenmaß), ergibt sich X zu zwei 2 π R₁. Es ist somit zu
erkennen, daß die Entfernung, um welche sich die Zahnstangen
26 während einer Umdrehung der Kurbel 76 bewegt, gleich
dem Teilungsumfang des Zahnrades 80 ist, und zwar unabhängig
von den Werten von R (Kurbellänge) oder E
(Exzentrizität).
Zur einfachereren Rechnung wird der Zahnradradius R₁
gleich 1 gesetzt. Dies ergibt einen Hub von 2 Einheiten.
Das so bestimmte Ergebnis kann dann nach oben oder unten
"skaliert" werden, je nach den besonderen Anforderungen
des Einzelfalles. Mit R₁ = 1, wird aus Gleichung (3):
Wenn E gleich 0 und die Kurbellänge R ebenfalls gleich 1
gesetzt wird, dann ergibt sich
X = R - sin R.
Dies, zusammen mit der parametrischen Gleichung (1) für
Y, sind die parametrischen Gleichungen für ein Zykloid,
das von einem Kreis mit Einheitsradius erzeugt wird.
Die Erführung der Werte E und R ermöglichen eine sehr
große Flexibilität in der Bauweise, was im wesentlichen
durch willkürliche Wahl dieser Werte und danach folgender
Bestimmung der Wegform geschieht. In einem allgemeinen
Sinn erzeugen die Terme, welche die Werte 2 R enthalten
eine zweite Harmonische in der
Zykloidenbahn. Hierdurch wird die
im wesentlichen vertikale Bewegung beträchtlich verlängert,
die bei einer echten Zykloide nur momentan am
Ende des Hubes erreicht wird.
Fig. 15 zeigt deutlich diesen Effekt. Der Weg, der mit
REF bezeichnet ist, ist der Weg einer Zykloide, die von
einem Kreis mit Einheitsradius erzeugt wird. Dies wäre
auch der Weg, der von dem Transferrahmen 8 erzeugt
würde, wenn die Kurbellänge und der Zahnradradius
gleich wären und die Exzentrizität E Null wäre.
Die in Fig. 15 mit A gekennzeichnete Kurve gründet sich
auf folgende Werte, wiederum auf einen Einheits-Zahnradradius
skaliert: R = 1,3; R₂ = 0,55 und E = 0,083. Vergleicht
man A mit der REF-Kurve, so ist zu erkennen,
daß die gesamte Anhebung verglichen mit dem reinen
zykloidförmigen REF-Weg vergrößert wurde. Wichtiger jedoch
ist, daß die Enden der Kurve A beträchtlich besser
vertikal über einen sehr viel größteren Teil der gesamten
Hubhöhe sind. Dies ist von beträchtlichem Wert überall
dort, wo Werkstücke in tiefe Werkstückhalter eingeladen
und diesen entnommen werden muß.
Viele andere Kombinationen von R, R₂ und E können nach
systematischer Untersuchung ihres Effektes auf die Kurvenverläufe
verwendet werden.
Außer den Wegmodifikationen, die durch Variation von
R, R₂ und E möglich gemacht werden, ist es auch möglich,
die "Ordnung" der höheren Harmonischen zu variieren, die
überlagert wird. Dies geschieht durch Veränderung des
Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Zahnrad 70 und dem
Planetenrad 106. Das in Fig. 10 dargestellte Verhältnis ist
2 : 1. In Fig. 16, die der Fig. 10 analog ist, ist
ein 3 : 1-Verhältnis dargestellt. In ähnlicher Weise
können auch andere ganzzahlige Verhältnisse verwendet
werden, wenn sich auch herausgestellt hat, daß die Verhältnisse
2 : 1 und 3 : 1 die brauchbarsten sind.
Es ist auch möglich, die Zwischenwelle 100 durch eine
andere Einrichtung als die in den Fig. 10 und 16
gezeigten Zahnräder anzutreiben. Fig. 17 zeigt eine
Zahnkettenanordnung. Ein stationäres Kettenrad 114 ersetzt
dort das Zahnrad 70, und ein Kettenrad 116 ersetzt
das Zahnrad 106 an der Welle 100. Diese Zahnräder sind
durch eine Kette 118, wie gezeigt, untereinander verbunden.
Es ist zu erkennen, daß hierdurch die Welle 100
in einer Richtung umläuft, die derjenigen entgegengesetzt
ist, die durch die Zahnräder bewirkt wird. Dies
wird dadurch kompensiert, daß die Exzentrizität der Rolle
108 an der Welle 100 um 180° umgedreht wird. Eine
neue, jedoch vergleichbare Gleichung drückt nun die
horiontale Bewegung aus. In ähnlicher
Weise kann derselbe Effekt dadurch erzielt werden, daß
ein stationäres Innenzahnrad konzentrisch um die Welle
72 benutzt wird, welches mit einem Zahnrad auf der Welle
100 zusammenwirkt.
Eine weitere Bauweise ist in Fig. 18 dargestellt.
Diese setzt voraus, daß die Kurbel 76 über den
Kurbelzapfen 78 hinaus verlängert ist und die Welle 100
in der Kurbel 76 außerhalb des Kurbelzapfens 78 montiert ist.
Die Welle 100 wird dann von einem an ihr montierten
Zahnrad 122 von einem stationären Zahnrad 120 aus, welches
konzentrisch mit der Welle 72 montiert ist, über
eine Kette 124 angetrieben. Der Schlitz 110 muß dann im
Zahnrad 80 umpositioniert werden.
Es sei weiter angemerkt, daß die Welle 72,
der Kurbelzapfen 78 und die Welle 100 nicht in jedem
Fall kolinear sein müssen. Sofern nur der Schlitz 110 im
Zahnrad 80 richtig positioniert ist, ist es möglich,
die Welle 100 überall auf der Kurbel 76 anzuordnen, derart
daß der vom Exzenter 108 beschriebene Kreis innerhalb
des Wurzeldurchmessers des Zahnrads 80 liegt.
Auch diese Begrenzung kann noch dadurch eliminiert werden,
daß der Schlitz 110 in einer Platte angebracht wird,
die dem Zahnrad 80 benachbart und mit diesem verbunden
ist und einen Durchmesser hat, der größer als derjenige
des Zahnrads 80 ist.
Claims (6)
1. Transfersystem mit einem Transferrahmen, der durch einen
ersten und einen zweiten Transfermechanismus so antreibbar
ist, daß seine Bewegungsfolge aus einer Hub-, einer nach
vorne gerichteten Transfer- und einer Absenkbewegung besteht,
wobei der erste Transfermechanismus versehen ist
mit einer ersten Welle, die an einem feststehenden Rahmen
drehbar gelagert ist, einer an der ersten Welle montierten
Kurbel, einem Planetenrad, das an der Kurbel drehbar gelagert
ist, einem zur ersten Welle konzentrischen feststehenden
Rad, das mit dem Planetenrad zusammenwirkt, und einem
mit dem Planetenrad verbundenen Exzenter, und der zweite
Transfermechanismus versehen ist mit einer synchron zur
ersten Welle antreibbaren zweiten Welle, die in dem feststehenden
Rahmen drehbar gelagert ist, und einer an der
zweiten Welle montierten Kurbel mit einem Kurbelzapfen,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transfermechanismus
(4) ein Zahnrad (80) und eine damit kämmende Zahnstange
(26) aufweist, von denen das Zahnrad (80) auf einem Zapfen
(78) der Kurbel (76) mit Abstand zur Achse (A 2) des Planetenrades
(106; 106 A; 116; 122) drehbar gelagert ist und die
Zahnstange (26) den Transferrahmen (8) trägt, wobei der
Exzenter (108) mit dem Zahnrad (80) zur Erzeugung einer
oszillierenden Bewegung des Zahnrades (80) verbunden ist,
und daß der Kurbelzapfen (52) des zweiten Transfermechanismus
(6) mit einer am Transferrahmen (8) vorgesehenen
Linearführung (18) zusammenwirkt.
2. Transfersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen
schwimmenden Rahmen (88), der die Zahnstange (86) und das Zahnrad
(88) in Eingriff hält.
3. Transfersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Exzenter (108) des ersten Transfermechanismus (4) in
einem Schlitz (110) des Zahnrades (80) geführt ist.
4. Transfersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Planetenrad (106; 106 A) und das
feststehende Rad (70; 70 A) als miteinander kämmende Zahnräder
ausgebildet sind.
5. Transfersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Planetenrad (116; 122) und das feststehende
Rad (114; 120) als durch eine Kette (118; 124) miteinander verbundene
Kettenräder ausgebildet sind.
6. Transfersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Teilungsdurchmesser des feststehenden
Rades (70; 70 A; 114, 120) ein ganzzahliges Vielfaches des Teilungsdurchmessers
des Planetenrades (106; 106 A; 116; 122) ist.
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