DE3444375A1

DE3444375A1 - Umkehrbarer mechanismus zur ausfuehrung einer intermittierenden drehbewegung

Info

Publication number: DE3444375A1
Application number: DE19843444375
Authority: DE
Inventors: John Henry Boca Raton Fla. Brems
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1985-06-13
Also published as: US4796477A; JPS60143263A; JPH0247623B2; CA1227664A; FR2556069A1; GB8430540D0; GB2150666A; GB2150666B

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen eine rotatorische Eingangsgröße aufnehmenden und eine rotatorisehe Ausgangsgröße abgebenden Mechanismus mit einem breiten Bereich kinematischer Flexibilität und überlegenen Verweileigenschaften.

Beim Antreiben von Mechanismen mittels einer rotatorischen Eingangsgröße ist es oft wünschenswert, eine epizykloidische rotatorische Ausgangsgröße zu erzielen, die im Verlauf eines Zyklus Verweilcharakteristika besitzt, die in praktischen Anwendungsfällen das Beladen oder Entladen eines Teiles während der Verweilzeit ermöglichen. Ferner ist es wünschenswert, einen Mechanismus zur Verfügung zu stellen, der eine kinematische Flexibilität besitzt, die eine Anpassung an verschiedene Anwendungsfälle ermöglicht.

°er Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mechanismus zu schaffen, der einen breitei Bereich kinematischer Flexibilität aufweist.

Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung eines Mechanismus mit Verweilcharakteristika, die denen von epizykloidischen Antriebsmechanismen des Standes der Technik überlegen sind.

Erfindungsgemäß soll ferner ein Mechanismus zur Verfügung 3Q gestellt werden, bei dem ein einfacher Nocken als Vernier-Einheit in bezug auf die Ausgangscharakteristika eines Epizykloidenantriebes des Standes der Technik Anwendung finden kann.

Schließlich^SOllendurch die Erfindung die in der US-PS 4 018 090 des gleichen Anmelders beschriebenen Verbesserungen mit den vorstehend genannten Verbesserungen des Epizykloidenantriebs kombiniert werden.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch einen Mechanismus bzw. ein System nach den Patentansprüchen gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine typische Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2 einen Querschnitt entlang Linie 2-2 in Figur 1;

Figur 3 einen Querschnitt entlang Linie 3-3 in Figur 1;

Figur 4

Figur 5

eine Endansicht dieser Ausführungsform entlang Linie 4-4 in Figur 1;

einen Qurschnitt entlang Linie 5-5 in Figur 4;

Figur 6 eine schematische kinematische Darstellung

zur Kennzeichnung der Parameter und Variablen;

Figur 7 eine Reihe von Kurven, die die Verschiebungseigenschaften etwa am Beginn eines Zyklus verdeutlichen;

Figur 8

eine Reihe von Kurven, die die Ausgangsgeschwindigkeit als Funktion des Eingangswinkels für den gleichen Satz Parameter wie für die Kurven der Figur 7 verdeutlichen;

Figur 9 eine Ansicht entsprechend Figur 4, die einen

anderen Mechanismus zum Erzeugen einer Sonnenradschwingung zeigt;

Figur 10 einen Querschnitt entlang Linie 10-10 in

Figur 9; und

Figur 11 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die in der US-PS 4 018 090 des Anmelders beschriebe

nen versetzten Eingangs- und Ausgangsachsen Anwendung finden.

Wie man der Figur 1,2 und 3 entnehmen kann, wird eine Welle 22 über Lager 24 durch ein Gehäuse 20 auf einer Achse A gelagert. Ein Sonnenrad 26 ist konzentrisch an der Welle 22 montiert oder konzentrisch zu dieser ausgebildet. Eine Planetenträgerexnheit besteht aus einer Platte 28 und einem damit über Bolzen verbundenen Gehäuse 30. Dieser Planetenträger 28,30 ist über Lager 32 und 34 an der Welle 22 montiert und dreht sich ebenfalls um die Achse A . Der Umfang der Platte 28 ist zu einem geeigneten Zahnrad ausgebildet, das mit einem Eingangszahnrad 36 kämmt, welches auf einer Welle 38 montiert ist, die in Lagern 40 und 42 rotiert, welche in einem am Gehäuse 20 montierten runden Vorsprung 44 angeordnet sind.

Die Welle 38 wird durch irgendeine äußere Antriebswelle, beispielsweise einen reversiblen Elektromotor und ein Reduktionsgetriebe, das mit einer geeigneten Bremse (nicht gezeigt) versehen ist, die am Ende des Hubes Verwendung findet, in Drehungen versetzt. Durch die Drehung der Welle 38 führt der Planetenträger 28,30 eine Drehung um die feste Achse A aus.

6 344A375

Ein in geeigneter Weise ausgebildetes Planetenrad 46, das mit dem Sonnenrad 26 kämmt, ist auf einer Planetenwelle montiert, die über Lager 50 und 52 am Planetenträger 28, 30 angebracht ist. Das Planetenrad 46 dreht sich auf der sich bewegenden Achse A-, wenn sich der Planetenträger 28,30 um die Achse A dreht.

Eine exzentrische Lagerplatte 54 ist an der Planetenwelle 48 montiert. Von der Platte steht eine exzentrische Welle 56 auf einer gegenüber der Achse A₁ versetzten Achse A₂ vor. Ein Gleitblock 5 8 ist drehbar auf der exzentrischen Welle 56 montiert. Dieser Gleitblock 58 ist wiederum gleitend in einem Schlitz 60 eines Ausgangskörpers 62 bewegbar (Figur 3). Dieser Ausgangskörper 6 2 ist an einer Ausgangswelle 62 montiert, die sich in im Lager 20 montierten Lagern 66 und 68 dreht. Die Welle 64 und der Ausgangskörper 62 drehen sich ebenfalls um die Achse A , d.h. konzentrisch zur Rotation des Planetenträgers.

Der bis zu diesem Punkt beschriebene Mechanismus, bei dem die Welle 22 und das Sonnenrad 26 relativ zum Gehäuse 20 stationär gehalten werden, ist bekannt und wird allgemein als Epizykloidenantrieb bezeichnet.

Nachfolgend wird nunmehr eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Wie aus den Figuren 1,4 und 5 hervorgeht, ist auf der Eingangswelle 38 ebenfalls ein Ritzel 70 montiert. Dieses

QQ Ritzel 70 kämmt mit einem Zahnrad 72, das auf einer Welle 74 angeordnet ist, welche über Lager 76 und 78 in einem runden vorspringenden Teil 80 des Gehäuses 20 gelagert ist. Das Zahnrad 72 und die Welle 74 drehen sich um eine feste Achse A.. Ein Kurbelzapfen 82 ist auf der Achse A,-

gg am Zahnrad 72 exzentrisch montiert. Auf diesem ist eine

Verbindungsstange 84 gelagert, deren anderes Ende über einen Schwenkstift 86 mit einem Hebel 88 verbunden ist, der am äußeren Ende der Sonnenradmontagewelle 22 montiert ist.
5

Wenn daher die Eingangswelle 38 durch einen äußeren Antrieb gedreht wird, treibt das Ritzel 70 das Zahnrad 72 an, wodurch der exzentrische Kurbelzapfen 82 über die Verbindungsstange 84 den Hebel 88 mit einer Schwingbewegung beaufschlagt. Diese Schwingbewegung wird über die Welle 22 auf das Sonnenrad 26 übertragen. Die Amplitude dieser Schwingbewegung wird durch die Entfernung zwischen den Achsen A. und A₅ gesteuert, und ihre Frequenz wird durch das Zahnverhältnis zwischen dem Ritzel und dem Zahnrad 72 relativ zu dem Zahnverhältnis zwischen dem Ritzel 36 und den in den Umfang der Planetenträgerplatte 28 eingeschnittenen Zähnen bestimmt.

Mit den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Abmessungen besitzt das Planetenrad 46 den gleichen Teildurchmesser wie das Sonnenrad 26. Wie dies für die meisten Anwendungsfälle geeignet ist, fällt darüber hinaus die Mittellinie A- der exzentrischen Welle 56 etwa mit der Teillinie des Planetenrades 46 zusammen, wie gezeigt.

Das vorstehend beschriebene mechanische System kann in Verbindung mit Figur 6 mathematisch analysiert werden. Der Radius des Planetenrades 46 wird willkürlich auf Eins festgesetzt, wodurch der Maßstab des Systems festgelegt wird. Die anderen Variablen sind in der folgenden Weise definiert:

R= Radius des Sonnenrades 26;

0 = Mittelpunkt des Sonnenrades 26;

Q = Mittelpunkt des Planetenrades 46, das

in einer Ausgangsstellung Q und in

einer zweiten Position O2 dargestellt

ist;
P = der Mittelpunkt der exzentrischen Welle

56, die in drei Positionen P ,P₁ und

gezeigt ist;

K= der radiale Abstand vom Punkt Q bis zum

Punkt P in den zwei Positionen K- und K-gezeigt; und
C = die den Punkt O mit dem Punkt Q verbindende

Linie in. den zwei Positionen C und

Die verschiedenen Winkel werden in Verlauf der nachfolgenden Analyse definiert. Zu Beginn eines definierten Zyklus sind die Punkte O,P und Q kolinear angeordnet, wobei der Punkt P zwischen den Punkten Q und 0 liegt. Diese Punkte sind in Figur 6 mit 0,P und Q bezeichnet. Die durch sie laufende'Linie C ist mit C bezeich-

net. Von dieser Basisposition aus werden alle nachfolgenden Bewegungen und Winkel gemessen. Mit anderen Worten, in der Ausgangsposition der zu beschreibenden Bewegungen liegt der Mittelounkt P der exzentrischen Welle 56 zwischen/ dem Mittelpunkt Q des Planetenrades 46 auf einer diese Mittelpunkte verbindenden Linie.

Die im Ausgangskörper 62 erzeugte Gesamtausgangsbewegung ist auf zwei Quellen zurückzuführen: Die Drehung des Planetenträger, die bewirkt, daß das Planetenrad am Sonnenrad abrollt, und die vorstehend erwähnte Schwingung des Sonnenrades. Diese beiden Effekte werden separat betrachtet, und die Ergebnisse werden überlagert.

*/ dem Mittelpunkt 0 des Sonnenrades 26 und

Es wird zeitweise vorausgesetzt, daß das Sonnenrad stationär gehalten wird und der Planetenträger um einen Winkel Θ/R gedreht wird, wodurch die Linie C von C nach C₁ bewegt wird. Das Planetenrad dreht sich daher relativ zur Linie C um einen Winkel Θ.

Dieser Winkel θ wird als Taktwinkel bezeichnet, da er am Ende eines Zyklus einen Wert von 360° besitzt,d.h., wenn das Planetenrad eine vollständige Umdrehung durchgeführt hat und der Punkt P in eine Ausgangsstellung zurückgekehrt ist. Nachdem sich das Planetenrad um den Winkel θ gedreht hat, bewegt sich der Punkt P von

P nach P„ und K erreicht die Position K.. Die im Auso 1 1

gangskörper erzeugte Ausgangsbewegung entspricht dem Winkel zwischen den Linien OP und OPw der als U bezeichnet wird. Der Winkel P..0Q₂ beträgt:

K sin©

arc tan

r κ si

κ cose

Die Ausgangsbewegung U (für ein stationäres Sonnenrad) kann dann wie folgt ermittelt werden:

„ _ θ _„_ _ f K sin©

_T1 θ .
U = — - arc tan

+ 1 - K cos9

Von dieser Position aus wird nunmehr der Effekt der Rotation des Sonnenrades überlagert.Wie in Figur 6 gezeigt, wird das Sonnenrad im Uhrzeigersinn um einen Winkel cT gedreht. Für diese überlagerung wird nunmehr vorausgesetzt, daß der Planetenträger und die Linie C₁ stationär sind. Durch die Drehung des Sonnenrades um den Winkel el* im Uhrzeigersinn wird das Planetenrad um einen Winkel R er gegen den Uhrzeigersinn gedreht. .

₁₀ -344A375

Der Punkt P bewegt sich von P₁ nach P₂, und die Linie K bewegt sich von K₁ nach K₂- Die als Ergebnis dieser überlagerung im Ausgangskörper erzeugte Gesamtausgangsbewegung entspricht dem Winkel zwischen den Linien OP und OP₂, der als U₁ bezeichnet wird. Es gelten die folgenden Beziehungen:

U₁ = I - Φ (2)

■t r\ # τ/ Λ .; »■» ιΐι \ \ -^ /

ώ = arc tan ψ = θ -

(K 3ϊηψ \ R + 1 - Kcosijy

Durch Kombination der Gleichungen (2), (3) und (4) kann die Gesamtausgangsgröße als Funktion von θ und t/¹ wie folgt erhalten werden:

U, = ^ - arc tan

/ K sin (Θ - R6) \

( R + 1 - Kcos (Θ- RS)J ⁽⁵>

Bei dem Winkel cT handelt es sich um einen zyklisch variierenden Winkel, dessen Größe durch die Exzentrizi tät des Kurbelzapfens 82 relativ zur Mittellinie der Welle 74 (Figur 4) und die Strecke zwischen dem Stift 86 und der Welle 22 am Hebel 88 bestimmt wird. Der Schwankungsgrad dieses Winkels wird durch die Zahnverhältnisse zwischen den Zahnrädern 70 und 72, den Zahnrädern 36 und 28 und dem Planetenrad 46 und dem Sonnen rad 26 bestimmt. Diese verschiedenen Verhältnisse können zu einem einzigen Faktor N derart kombiniert werden, daß das Zahnrad 72 bei jeder Umdrehung des Planetenrades 46 N Umdrehungen ausführt. Die maximale Schwingungsgröße für den Winkel <A wird als Δ definiert und in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmt.

Daher kann der Momentanwert für </ durch die folgende Gleichung eng angenähert werden:

= A sin ( ΝΘ+ Oi.) (6)

wobei cC einen Phasenwinkel darstellt.

Wenn /s 0 ist, wenn θ = 0 ist (kein Phasenwinkel, gilt:
⁰^ = Δ sin (ΝΘ) (7)

Indem man die Gleichungen (7) und (5) miteinander kombiniert, wird die folgende Gleichung erhalten:
15

= ^ - arc tan

(K sin ΓΘ- RAsin(N6) ] \ R + 1 - K cos[6- RAsin(NÖ)]J ⁽⁸⁾

Durch die Einführung einer Schwingung des Sonnenrades

in den vorstehend beschriebenen Mechanismus können 20

verschiedene Ziele erreicht werden. Ein Beispiel davon ist die Verbesserung der Verweilzeit des Ausgangselements auf jeder Seite der Basisposition. In vielen Fällen wird ein absoluter Stillstand des Ausgangselementes während der Verweilzeit nicht gefordert, sondern es wird urne geringfügige Schwingbewegung akzeptiert. Die Auswirkung einer geringfügigen Schwingung des Sonnenrades, um diese Schwingbewegung des Ausgangselementes während der Verweilzeit zu reduzieren, ist in Figur 7 dargestellt, die einen Vergleich der Verweileigenschaften von drei zu beschreibenden Situationen zeigt.

Für alle drei Kurven A,B und C wird als Wert von R 1 eingesetzt, d.h. das Planetenrad und das Sonnenrad

besitzen eine gleiche Größe und das Planetenrad führt 35

bei jeder Umdrehung des Planetenträgers um das Sonnenrad eine Umdrehung relativ zum Planetenträger aus.

Bei Kurve A handelt es sich um eine Referenzkurve und um eine graphische Darstellung der Gleichung (1), wobei K = 1,02234 ist, während die Ausgangsgröße U in Bogenmaß dargestellt ist. Nach einem vollständigen Zyklus erreicht daher U_Q einen Wert von 2⁷JT (6.28). Der Wert von K (1,02234) wurde so bestimmt, daß U bei dem willkürlich gewählten Winkel θ = 12° 0 entsprach , was eine iterative Berechnungstechnik erforderlich macht. Somit beträgt U=O für θ =-12°. Ferner ist U_Q = O bei θ = O. Die Ausgangsverschiebung U besitzt daher einen Wert von 0 an drei eng benachbarten Punkten θ = - 12°, 0° und 12° und besitzt dazwischen eine maximale Amplitude von - 0,0037 im Vergleich zu 6,28 für einen vollständigen Zyklus. Die Ausgangsgröße schwingt daher über eine Amplitude von - 0,0589 % des Gesamthubes pro· Zyklus

für - 12° der Planetenbewegung.

Die Kurve B zeigt die aus der Gleichung (8) errechnete Ausgangsgröße, wobei R = 1 beträgt, wie vorher, jedoch N = 2 und Δ, - 0,1 betragen. Unter diesen Umständen wurde festgestellt, daß für U₁ = O bei θ = - 12° K = 1,12544 beträgt, wobei wiederum iterative Rechentechniken eingesetzt wurden. Unter Verwendung dieser Wertt für R,N,Δ und K in Gleichung (8) wurde die Kurve B über die gleiche Eingangsspanne wie die Kurve A ausgedruckt. Man kann erkennen, daß die maximale Ausgangsschwingung - 0,00245 (relativ zu einem 6,28 Zyklus/Hub) über die gleiche Eingangsspanne beträgt, was eine Verbesserung von einem Drittel gegenüber einem System bedeutet, bei dem das Sonnenrad stationär gehalten wird. Der Wert N = 2 wird mechanisch durch solche Zahnverhältnisse verkörpert, daß sich das Zahnrad 72 bei jeder Umdrehung

des Planetenrades relativ zum Planetenträger zweimal' dreht. Da Δ = 0,1 und R = 1 sind, beträgt dann die maximale Amplitude der Sonnenradschwingung ein Bogenmaß von 0,1, was durch sein in Figur 4 dargestelltes Schwingungsantriebsgestänge festgelegt wird.

Die Kurve C zeigt die wiederum aus der Gleichung (8) berechnete Ausgangsgröße, wobei R = 1 und Δ = 0,1 betragen, wie vorher, jedochN=3 beträgt (und nicht 2 wie bei Kurve b\. Hierbei wurde errechnet, daß K 1,17853 betragen muß, damit U₁ = 0 bei θ = - 12° ist, wobei wiederum iterative Rechentechniken Anwendung fanden. Aus Kurve C kann man erkennen, daß die maximale Ausgangsverschiebung über die Eingangsspanne von - 12° 0,0005 relativ zu 2 Tf beträgt. Dies stellt eine 85 %ige Verbesserung oder Reduzierung der Ausgangsschwingung dar, wenn man dies mit Kurve A für ein stationäres Sonnenrad vergleicht. Mechanisch entspricht das System dem der Kurve B, mit der Ausnahme, daß zum Erzielen der Kurve C die Zahnverhältnisse so gewählt sind, daß das Zahnrad 72 für jede Umdrehung des Planetenrads relativ zum Planetenträger drei Umdrehungen ausführt.

Die Beaufschlagung des Sonnenrades mit einer zusätzlichen geringfügigen sinusförmigen Schwingung durch den Mechanismus der Figur 4 kann äußerst nützlich sein, um die Größe der Ausgangsschwingung innerhalb einer vorgegebenen Verweilspanne zu reduzieren, die im Fall der Figur 7 willkürlich mit - 12° des Taktwinkels festgelegt wurde. Es versteht sich, daß die Kurven der Figur 7 nur exemplarischen Charakter besitzen.

Die Kurven der Figur 8 verdeutlichen die Relativgeschwindigkeiten. Als Relativgeschwindigkeit wird das Verhältnis der Momentangeschwindigkeit zur Durchschnittsgeschwindigkeit über einen vorgegebenen Zyklus

definiert, wobei ein Zyklus eine Umdrehung des Planetenrades darstellt. Die Daten für diese Kurven wurden durch numerische Differenzierung zur Ermittlung der momentanen Relativgeschwindigkeit errechnet.

Kurve A von Figur 8 gibt das Geschwindigkeitsverhalten eines Systems wieder, das mit dem System identisch ist, das durch die Verschiebungskurve A der Figur 7 verdeutlicht wird, d.h. es handelt sich hierbei um eine Bezugskurve für ein System, in dem das Sonnenrad stationär gehalten wird und in dem R = 1 und K = 1,02234 betragen. Die Kurven B und C der Figur 8 geben die Geschwindigkeitseigenschaften der gleichen Systeme wieder, deren Verweilzeitverschiebungseigenschaften durch die Kurven B und C der Figur 7 dargestellt sind. Alle drei Kurven sind über den 180° Taktwinkel symmetrisch. Aus diesen Kurven kann man ersehen, daß durch die Schwingung des Sonnenrades ferner eine geringfügige Geschwindigkeitsänderung über den gesamten Zyklus erzeugt wird. Dies stellt jedoch bei vielen Anwendungsfällen in bezug auf die verbesserten Verweilbedingungen eine akzeptierbare Tatsache dar.

In den Figuren 9 und 10 ist eine andere Einrichtung zum Schwingen des Sonnenrades dargestellt. Figur 9 entspricht Figur 4, da sie ebenfalls einen äußeren Mechanismus zur Beaufschlagung des Sonnenrades 26 mit einer gesteuerten Bewegung zeigt. Das Ritzel 70 auf der Eingangswelle 38 kämmt mit einem auf einer Welle 94 montierten Zahnrad 92. Die Welle ist über Lager 96 und 98 in einem runden vorspringenden Teil 100 des Gehäuses 20 gelagert. Eine Nockennut 102 ist in die Stirnfläche des Zahnrades 92 eingeschnitten. Eine eng angepaßte Nockenfolgerolle 104 wirkt in dieser Nut 102. Die Rolle 104-ist am äußeren Ende eines Hebels 88A montiert, der am äußeren Ende der Welle 22 befestigt ist, deren inneres Ende das Sonnenrad 26 trägt. Obwohl dies nicht unbedingt der Fall sein muß, ist

das Zahnverhältnis zwischen dem Ritzel 70 und dem Zahnrad 92 so bemessen, daß das Zahnrad 92 bei jeder Umdrehung des Planetenrades relativ zum Planetenträger eine Umdrehung durchführt. Die Nockennut kann somit bei jedem Zyklus das Sonnenrad mit irgendeinem geeigneten vorgegebenen Bewegungsmuster beaufschlagen. Dadurch erhält die Konstruktion eine große Flexibilität in bezug auf eines oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Ziele: Eine Verweilzeit, bei der es sich um einen echten Stillstand ohne jegliche Schwingbewegung handelt; eine geringfügige Reduzierung der Spitzenbeschleunigung; eine geringfügige Reduzierung der Spitzengeschwindigkeit; oder die Erzeugung einer konstanten Geschwindigkeit über etwa die Hälfte des Zyklus. In der Tat kann der Nocken so eingesetzt werden, daß er als Vernier-Einheit auf der Grundlage der Eigenschaften des Basissystems (stationäres Sonnenrad), die durch die Kurven A in den Figuren 7 und 8 verdeutlicht werden, wirkt.

In der US-PS 4 018 090 des Anmelders ist ein Mechanismus beschrieben, bei dem diverse Verbesserungen dadurch erreicht werden können, daß die Achse der Ausgangswelle gegenüber der Achse des Sonnenrades und des Planetenträgers versetzt gehalten wird. Dieser Mechanismus ist zusammen mit dem schwingenden Sonnenrad, das die vorliegende Erfindung charakterisiert, im Längsschnitt der Figur 11 dargestellt. Man kann erkennen, daß der Mechanismus der Figur 11 mit dem Mechanismus der Figuren 1-3 identisch ist, mit der Ausnahme, daß im Gehäuse 2OA die Ausgangsachse A₃ gegenüber der Achse A des Sonnenrades versetzt angeordnet ist. Das Element 62A ist geändert worden, um diesen Versatz zu ermöglichen. Wenn das Sonnenrad stationär gehalten würde, wäre dieser Mechanismus mit dem der US-PS 4 018 090 identisch, dessen kinematische Eigenschaften hier beschrieben sind. Der

in Figur 11 gezeigte Mechanismus kann mit dem in den Figuren 4 und 5 oder dem in den Figuren 9 und 10 gezeigten Sonnenradschwingmechanismus kombiniert werden, was zu dem Ergebnis führt, daß die kinematischen Effekte der aus der genannten Patentschrift bekannten versetzten Achse mit den vorstehend beschriebenen Wirkungen des schwingenden Sonnenrades kombiniert werden können. Dies führt zu einem Mechanismus, der eine noch größere kinematische Flexibilität besitzt. 10

- Leerseite -

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Umkehrbares System zur Ausführung einer intermittierenden Bewegung/ das eine rotatorische Eingangsgröße aufnimmt und eine rotatorische Ausgangsgröße abgibt, mit variablen kinematischen Eigenschaften, gekennzeichnet durch:

a) einen Rahmen(2 0)
b) ein Reaktionszahnrad (26) , das schwingend im Rahmen und konzentrisch um eine erste Achse (A ) gelagert ist,

c) ein Planetenträgerelement (28,30), das drehbar im Rahmen gelagert ist und sich um die erste Achse (A" ) dreht,
ο

d) ein Planetenrad (46) , das drehbar im Planetenträger (28,30) gelagert ist und sich um eine gegenüber der erstei Achse (A_Q) versetzte Planetenachse (A₁) dreht und das in der Lage ist, das Reaktionszahnrad kämmend anzutreiben,

e) eine exzentrische Welle (56) , die am Planetenrad

(46) konzentrisch um eine dritte Achse (A₂) montiert ist, die gegenüber der Planetenachse (A-) versetzt angeordnet ist,

f) ein Ausgangselement (62), das im Rahmen montiert ist, sich um eine Ausgangsachse dreht und von der exzentrischen Welle (56) angetrieben wird, g) eine Einrichtung zum Schwingenlassen des Reaktionszahnrades (26) und

h) eine Antriebseinrichtung, die den Planetenträger (28,30) um die erste Achse und die Einrichtung, die die Schwingung des Reaktionszahnrades bewirkt, antreibt, derart, daß das Planetenrad (46) rotiert und das Reaktionszahnrad (26) um die erste Achse (A ) schwingt, wobei diese Bewegungen in einer vorgegebenen Beziehung zueinander stehen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Schwingenlassen des Reaktionszahnrades die folgenden Bestandteile umfaßt:

a) eine von der Antriebseinrichtung angetriebene Kurbeleinrichtung (82),

b) eine am Reaktionszahnrad (26) montierte Hebeleinrichtung (88) und

c) eine die Kurbeleinrichtung (82) und die Hebeleinrichtung (88) miteinander verbindende Verbindungsstange (84).

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kurbeleinrichtung (82) bei jeder Umdrehung des Planetenrades (46) relativ zum Planetenträger (28,30) um eine ganze Zahl von Umdrehungen dreht.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Einrichtung zum Schwingenlassen des Reaktionszahnrades die folgenden Bestandteile umfaßt:

a) eine von der Antriebseinrichtung angetriebene Nockeneinrichtung (102) ,

b) eine am Reaktionszahnrad (26)montierte Hebeleinrichtung (88A) und

c) eine an der Hebeleinrichtung montierte und von der Nockeneinrichtung angetriebene Nockenfolgeeinrichtung (104).

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nockeneinrichtung (102) bei jeder Umdrehung des Planetenrades (46) relativ zum Planetenträger (28,30) um eine Umdrehung dreht.