DE3810129C2

DE3810129C2 -

Info

Publication number: DE3810129C2
Application number: DE3810129A
Authority: DE
Inventors: Walter 4150 Krefeld De Symons
Original assignee: Scharmann & Co 4050 Moenchengladbach De GmbH
Current assignee: DOERRIES SCHARMANN GMBH, 41236 MOENCHENGLADBACH, D
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1990-04-12
Also published as: DE3810129A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Reibgetriebe der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Art.

Zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung sind verschiedene Arten von Malteserkreuzgetrieben bekannt. Derartige Getriebe sind z. B. in J. Vollmer "Getriebetechnik Lehrbuch", VEB Verlag Technik, Berlin 1972, Seite 407, beschrieben. Mittels eines solchen Malteserkreuzgetriebes läßt sich eine kontinuierliche Drehbewegung in eine geradlinige, schrittweise Bewegung umwandeln, die eine beliebige Anzahl Stationen aufweisen kann. Mit einem Malteserkreuzgetriebe läßt sich eine geradlinige Bewegung aber nur begrenzt in eine Drehbewegung zurückverwandeln, da bei einem Malteserkreuz der sog. Treiber Totpunktlagen aufweist, aus denen er beim Antrieb des üblicherweise angetriebenen Teils nicht ohne weiteres herausgelangen kann. Desweiteren kann die Bewegung des angetriebenen Teils durch den Treiber blockiert sein, insbesondere wenn der Treiber mit dem angetriebenen Teil nicht, jedoch mit einem blockierenden Teil in Eingriff steht.

Diesem Stand der Technik gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe der genannten Gattung zu schaffen, dessen geradlinig bewegter Teil auf einem Weg beliebiger Länge hin- und herverfahrbar ist und dabei an einer beliebigen Stelle dieses Weges eine Drehung eines drehbaren Teils um 180° zwangsweise herbeiführt, während das drehbare Teil außerhalb des Bereichs, in dem die Drehung herbeigeführt wird, gegen ein Verdrehen gesichert sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Merkmale des Hauptanspruches vor. Die sich auf das Getriebe beziehenden Unteransprüche dienen der Verbesserung und Weiterentwicklung der Merkmale des Hauptanspruches.

Durch die Führungsmittel an den Dreharmenden des beidseitig gelagerten Dreharms, die mit der Geradführung einer ersten Kurvenbahn und einer zur Geradführung senkrechten Führung zusammenwirken, läßt sich die rein translatorische Bewegung der Achse des Dreharms im Bereich der Kurvenbahnen zwangsweise in eine zusätzliche Rotationsbewegung umwandeln, wobei die Geradführung die Drehachse außerhalb der Kurvenbahn und der Führung blockiert, während die Kurvenbahn die Drehbewegung einleitet sowie diese vollendet und dabei im Zusammenwirken mit der Führung einen zwangsläufigen Drehbewegungsablauf bewirkt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Getriebes und seiner Anwendung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 in Draufsicht das Gehäuse, die beiden Kurvenbahnen sowie den Steg mit der daran angeordneten Drehachse,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 und 4 läßt die Stellung des Schwenkarmes und der zweiten Kurvenrolle beim Eintritt dieser Rolle in die Nut der zweiten Kurvenbahn bei Bewegen der Drehachse in beiden Richtungen erkennen,

Fig. 5 und 6 die Anwendung des Reibgetriebes zum Wechseln zweier Werkzeuge in zwei zueinander im Winkel von 90° gelegenen Stellungen.

In einem Gehäuse 1 unbestimmter und den jeweiligen Bedürfnissen entsprechender Länge ist an dessen Längsseiten 2, 3 je eine hierzu parallele Führungsstange 4, 5 vorgesehen, die in einem geringen Abstand vom Boden 6 des Gehäuses angeordnet ist, so daß an diesen Führungsstangen 4, 5 Führungsaugen 7, 8 in Richtung der Doppelpfeile P zu gleiten vermögen. Diese Augen 7, 8 tragen einen Steg 9, der demgemäß ebenfalls in Richtung der Doppelpfeile P an den Führungsstangen 4, 5 bewegbar ist. - In der Stegmitte ist eine zur Oberseite 9 a des Steges 9 senkrechte Drehachse 10 in geeigneter Weise gelagert. Das obere in Fig. 2 nicht im einzelnen dargestellte Ende der Drehachse kann jene Vorrichtungen tragen, die es um die Mittelachse M der Drehachse 10 in zwei Richtungen um 180° zu drehen gilt.

Hierzu weist das unter den Steg 9 ragende Ende 10 a der Drehachse 10 einen Dreharm 11 mit den beiden Dreharmenden 12, 13 auf. An dem Dreharmende 12 ist eine Achse 14 befestigt, deren unteres Ende eine Laufrolle 15 trägt. Das zweite Dreharmende 13 weist ebenfalls eine senkrecht nach unten ragende Achse 16 auf, die jedoch kürzer ist als die Achse 14, wie dies aus Fig. 2 erkennbar ist. Diese kürzere Achse 16 trägt eine Laufrolle 17. Die Länge der beiden Achsen 14, 16 wird nachstehend noch erläutert.

Unmittelbar auf dem Boden 6 ist eine Erhebung 18 vorgesehen, deren Kante 19 eine Kurvenbahn K für die Laufrolle 15 bildet. Die Kante 19 der Kurvenbahn K besitzt einen Abschnitt 19 a, der einer Zykloide folgt, deren Mittelachse A senkrecht zu den Führungsstangen 4, 5 und damit zur Längsrichtung des Gehäuses 1 gelegen ist. Anschließend an den zykloidischen Abschnitt 19 a der Kurvenbahn 19 schließen sich zwei Endabschnitte 19 b, 19 c an, die gemeinsam eine Gerade und Parallele zu den Führungsschienen 4, 5 bilden.

Auf der Erhebung 18, deren Kante 19 die erste Führungsbahn K für die tiefer gelegene Führungsrolle 15 bildet, ist eine Erhöhung 20 vorgesehen, deren Kante 21 die zweite Führungsbahn L für die zweite, höher gelegene Laufrolle 17 bildet. Die Kantenabschnitte 21 b, 21 c sind wiederum parallel zu den Führungsstangen 4, 5 angeordnet und liegen auf gleicher Höhe mit den Endabschnitten 19 b und 19 c der ersten Kurvenbahn K, wie dies aus Fig. 1 erkennbar ist.

Auf Höhe der Mittelachse A des zykloidischen Abschnittes 19 a der ersten Kurvenbahn K weist die zweite Kurvenbahn L einen Ausschnitt 22 auf. An die benachbarten Enden 21 a der Kantenabschnitte 21 schließt sich jeweils eine halbrunde, vorzugsweise viertelkreisförmige Kantenkurve 23 an, die ihre Verlängerung in zwei parallelen Kanten 24 findet, die parallel zur Längsachse A verlaufen und eine Nut 25 bilden, deren Breite dem Durchmesser der Rolle 17 unter Berücksichtigung der Drehmöglichkeit dieser Rolle in der Nut 25 entspricht.

Es wird angenommen, daß in Fig. 1 der Steg 9 aus seiner Stellung 9′ über die Stellung 9′′ in die Stellung 9′′′ bewegt wird. Demgemäß kann die Bewegung des Steges auch umgekehrt erfolgen, wobei das nachstehend Beschriebene analog gilt.

In der Lage 9′ des Steges nimmt der Dreharm 11 die Stellung 11′ ein, wobei die beiden Rollen 15, 17 die Stellung 15′, 17′ einnehmen und hierbei an ihren entsprechenden Kantenabschnitten 19 b, 21 b anliegen. Die Länge des Weges des Steges 9 (links in Fig. 1) kann beliebig gewählt werden.

Gelangt der Steg 9 über die linke Stellung in Fig. 1 nach rechts hinaus, so bewegt sich die Drehachse 10 in die Stellung 10′′ nach Fig. 3, wobei die Rolle 15 die Stellung 15′′ auf dem zykloidischen Abschnitt 19 a der ersten Kurve K einnimmt und die Rolle 17 in die Nut 25 eintritt. Die Drehbewegung des Armes 11 in die Stellung 11′′ wird hierbei dadurch unterstützt, daß die Rolle 17 bei x auf die (in Fig. 3 linke) Kantenkurve 23 auftrifft und bei Weiterbewegung des Steges 9 in Richtung des Pfeiles O nach unten in Richtung des Pfeiles V in die Nut 25 eintaucht.

In der Mittelstellung weisen die Drehachse 11 die Stellung 11′′′ und die Rollen 15 und 17 die Stellung 15′′′ und 17′′′ auf. Beim weiteren Bewegen des Steges 9 nach rechts in Fig. 1 gelangen die Teile in die in Fig. 1 rechte Stellung, wobei nunmehr die beiden Rollen 15, 17 wieder auf gleicher Höhe liegen und nunmehr die Rolle 17 in Bewegungsrichtung die hintere Rolle und die Rolle 15 in Bewegungsrichtung des Steges 9 die vordere Rolle bildet.

Bei umgekehrtem Weg des Steges 9, wobei die Erstreckung der Kurvenbahnen in Fig. 1 rechts des zykloidischen Abschnittes 19 a ebenfalls wieder beliebig lang sein kann, bewegen sich die Teile in umgekehrter Folge über die Stellungen 11 ^IV und 15 ^IV in die in Fig. 1 linke Ausgangsstellung, wobei die Rolle 15 bei x′ auf die rechte Kantenkurve 23 trifft.

In Fig. 5 und 6 ist eine vorteilhafte Anwendung des Reibgetriebes nach Fig. 1-4 in seiner Ausgestaltung und seiner Funktion dargestellt. - An dem freien Ende 10 b der Drehachse 10 ist ein Winkelstück 30 aus den Armen 31, 32 angebracht. Das Gehäuse 1 ist mit seinem Boden 6 unter 45° zur Horizontalen geneigt angeordnet. Dementsprechend liegen die Längsleisten 18, 20 ebenfalls wie der Steg 9 unter einem Winkel von 45° zur Horizontalen. - An dem Winkelstück 30 ist unter 45° ein Tragarm 33 angeordnet, der Ausnehmungen für zwei Werkzeuge W besitzen kann, die, wie Fig. 5 und 6 erkennen lassen, in vorliegendem Falle nebeneinander angeordnet sind. Statt dessen kann auch nur ein Werkzeug oder ein Werkstück an dem Tragarm 33 angebracht werden, wobei diese Teile aus dem Tragarm 33 in geeigneter Weise, z. B. von einem Greifer (Fig. 5) abgenommen oder in diesen eingesetzt werden können. Die beiden Werkzeuge W werden zunächst auf einer geraden Bahn (bei Stellung 11′, 15′, 17′ der Teile 11, 15 und 17 links in Fig. 1) hängend oder stehend in dem Arm bewegt. Nach dem Drehen der Drehachse 10 um 180° gelangen die Teile 11, 15, 17 in die rechte Stellung in Fig. 1 und die Werkzeuge W in eine horizontale Stellung, in der die Werkzeugkonen z. B. von einer Werkzeugspindel S erfaßt werden können

Claims

1. Getriebe, insbesondere für eine flexible Werkstückfertigungseinrichtung, mit einer geradlinig in einer Ebene (Boden 6) eines Gehäuses (1) beliebig oft hin- und herbewegbaren, senkrecht zu dieser Ebene angeordneten Drehachse (10) und einem sich um die Achse (10) in einem Bewegungszyklus um 180° drehenden Dreharm (11), dessen eines Ende (13) mittels Führungsmitteln (17) in eine zur geradlinigen Bewegung senkrechte Führung (23, 24, 25) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreharm (11) beidseitig an jedem Dreharmende (12, 13) Führungsmittel (15,17) aufweist, die abwechselnd in einem Bewegungsbereich mit einer Geradführung (L) sowie in einem anderen Bereich mit einer Kurvenbahn (K) und der Führung (23, 24, 25) zusammenwirken und der Dreharm (11) im Bereich der Geradführung (L) eine rein translatorische und im Bereich der Kurvenbahn (K) und der Führung (23, 24, 25) zusätzlich eine Rotationsbewegung um 180° ausführt.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel an den Dreharmenden (12, 13) aus Rollen (15, 17) bestehen.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Achse (10) tragender Steg (9) an parallel zur geradlinigen Bewegungsbahn (Pfeil P) angeordneten Führungen (4, 5) geführt wird.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen durch am Gehäuse (1) befestigte Führungsstangen (4, 5) oder Führungsrippen gebildet sind.

5. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn aus einer Zykloide oder Ästen davon besteht.

6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn (K) aus zwei symmetrischen Ästen einer Zykloide mit einer zur Geradführung (L) senkrechten Symmetrieachse (A), die mittig zur Führung (23, 24, 25) verläuft, besteht.

7. Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn (K) und die Geradführung (L) mit der daran angeordneten Führung (23, 24, 25) in unterschiedlichen Ebenen als Stufen an einer Längsleiste (18, 20) angeordnet sind und die Rollen (15, 17) mit entsprechend unterschiedlichem Abstand zu den Dreharmenden (12, 13) angeordnet sind.

8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (17) in der Führung (23, 24, 25) beidseitig geführt ist.

9. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge von der Geradführung (L) in die Führung (23, 24, 25) abgerundet sind.

10. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 -9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (14, 16) der Rollen (15, 17) den gleichen Abstand von der Drehachse (10) des Dreharms (11) aufweisen.

11. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) des Getriebes mit dem längsgeführten Steg (9) quer zur Bewegungsrichtung des Steges (9) um 45° gegen die Horizontale geneigt ist und das freie Ende (10 b) der Drehachse (10) einen von der Drehachse (10) fortweisenden, unter 45° zur Drehachse (10) gerichteten Tragarm (33) aufweist.

12. Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (33) durch ein Winkelstück (30) im Abstand von dem Ende (10 b) der Drehachse (10) gehalten ist.

13. Getriebe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (33) Aufnahmemittel oder -ausnehmungen für bei Drehung des Dreharmes (11) um 180° um 90° zu wendende Werkstücke oder Werkzeuge (E) aufweist.