DE3943402A1 - Formschluessiges drehstillstand - getriebe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem formschlüssigen Einleiten einer Wellen-Drehbewegung aus dem Stillstand, gefolgt von beliebigen Wellen-Umdrehungen und dem nachfolgenden Still­ setzen der Welle, ohne daß ein Antriebsmotor oder dgl. seine Drehzahl verändert.

In der Technik werden solche Aufgaben derart gelöst, indem zwischen Antriebsmotor und Arbeitsmaschine mechanische oder elektrische Kupplungen geschaltet werden, oder aber der Antriebsmotor selbst geschaltet wird oder als Schrittmotor elektrisch gesteuert wird. Im letzteren Fall sind die erzielbaren Leistungen jedoch gering.

Es sind auch Differentialgetriebe bekannt, wo durch Überlagerung der Drehzahlen zweier Antriebsmotore das beliebige Ruhen und Drehen einer Welle ermöglicht wird. Hier liegt kraftschlüssiges Arbeiten vor und das GD² des einen Motorankers muß ständig beschleunigt oder verzögert werden, besonders aber können Rückwirkungen schwingender Drehmassen die Drehzahlen der Antriebsmotore beeinflussen und Dreh­ frequenzstörungen hervorrufen, bekannt bei Kaltpilgerwalzwerken.

Solche Fehler werden vermieden bei Drehschaltgetrieben mit walzför­ migen Kurvensteuerungen oder Malteserkreuzgetrieben, die beide formschlüssig, jedoch diese wiederum ermöglichen nicht beliebige Drehzahlen mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit zwischen zwei Drehstillständen.

Das gleiche gilt bei den bekannten Räderkoppelgetrieben oder zykloidengesteuerten Schrittgetrieben, z. B. bei Rotationsschaftmaschinen in der Textilmaschinentechnik, ferner kurvengesteuerten Drehschwing­ getrieben in der Druck- und Webmaschinentechnik, da die jeweils hergestellte Getriebecharakteristik nicht veränderbar ist.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die formschlüssige Einleitung einer Drehbewegung in eine ruhende Welle ohne Nutzung einer Kupplung, ohne Einschaltung eines Antriebsmotors, ohne Zuschaltung eines Über­ lagerungsmotors dadurch erreicht, daß zwei koaxial angeordnete um­ laufende Kurbelschleifen mit zwei Gleitsteinen versehen sind.

Die äußere umlaufende Kurbelschleife bildet den Antrieb, wobei der Drehschwingpunkt dieser Kurbelschleife mit konstanter Winkelgeschwin­ digkeit umläuft.

Diese Antriebskurbelschleife wiederum trägt fest mit dieser verbunden einen Drehzapfen mit aufgesetztem Gleitstein, der die zweite umlaufende Kurbelschleife, den Abtrieb, formschlüssig bewegt.

Die äußere Antriebskurbelschleife hat einen relativen Drehpunkt auf einem sich drehenden Gleitstein auf einem gestellfesten aber ortsver­ änderlichen Drehzapfen.

Befindet sich dieser Drehzapfen genau in der Drehachse der beiden koaxialen Wellen der beiden umlaufenden Kurbelschleifen, so erfolgen An- und Abtrieb mit gleicher Winkelgeschwindigkeit.

Wird der gestellfeste Drehzapfen mittels einer mechanischen Verstell­ einrichtung so verfahren, daß die Drehmittelpunkte des gestellfesten Drehzapfens mit dem Radius des umlaufenden Drehzapfens des zweiten Gleitsteines übereinstimmen, erfolgt Stillstand der Abtriebswelle auf absolut 0.

In der umgekehrten Reihenfolge kann die nunmehr stillstehende Abtriebs­ welle wieder in beliebige Umdrehungsfolgen gebracht werden.

Diese Erfindung hat Varianten dadurch, daß der gestellfeste Drehzapfen auch während der Bewegungen einer Arbeitsmaschine mit erforderlichen Drehschwingungen so verändert wird, daß eine Optimierung von abhängigen Bewegungen erreicht wird, so z. B. bei Legeschienen und Nadelbarren bei Wirkmaschinen oder Bogenanlegern und Vereinzelnern bei Bogenrotations­ druckmaschinen oder Ladenbewegung, Fadeneintrag und Fachbildungszeit bei Webmaschinen. Für die letztere Aufgabe kann durch Nachschaltung eines Ungleichförmigkeitsgetriebes - z. B. Bogenschubkurbelgetriebe - der Stillstand bis über 180° Winkeldrehung der Antriebswelle stufenlos gedehnt werden.

Wird der gestellfeste Drehzapfen über den Radius des umlaufenden Drehzapfens verstellt, so folgt eine Pilgerschrittdrehung, die vorteil­ haft bei Bogenvereinzelnern ist.

Wird dieser gestellfeste Zapfen ferner schräg zur Getriebesymmetrie verstellt, erfolgen ungleiche Beschleunigungs- und Verzögerungs- Drehschwingungen.

Figurenbeschreibung:

Eine Hohlwelle 1 ist als Kurbel ausgebildet und trägt den Kurbelbolzen 2 als Festsitz, während dieser leicht beweglich die Schleife 3 trägt. Die Schleife 3 wiederum trägt als Festsitz den Bolzen 5, während dieser leicht beweglich den Gleitstein 8 trägt.

Dieser Gleitstein 8 ist leichtbeweglich eingefügt in die zweite Schleife 6, welche fest verbunden ist mit der Abtriebs­ welle 7.

Die Schleife 3 umfaßt den Gleitstein 9 und dieser ist orts­ veränderlich zusammen mit dem tragenden Bolzen 4 als relativer Drehpunkt der Schleife 3.

Der Abstand der Bolzen 5 und 2 in der Schleife 3 ist konstant, jedoch bei der Drehung des Kurbelbolzens 2 ändert sich der Abstand von Bolzen 4 zu Bolzen 2 und auch zu Bolzen 5 - sofern der Bolzen 4 nicht auf der Drehachse von Abtriebswelle 7 ein­ gestellt ist - und dadurch entsteht die Ungleichförmigkeit bis zum möglichen Stillstand der Abtriebswelle 7.

Claims (6)

1. Formschlüssiges Drehstillstand-Getriebe, dadurch gekennzeichnet, daß zwei koaxial angeordnete um­ laufende Kurbelschleifen mittels eines Gleitsteines als Kopplung ihre Drehbewegung durchführen und daß die Antriebs­ kurbelschleife einen relativen Drehpunkt auf einem gestellfesten aber ortsveränderlichen Drehzapfen mit drehendem Gleitstein besitzt.

2. Formschlüsiges Drehstillstand-Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser gestellfeste Drehzapfen während einer genau definierten Teilumdrehung des Getriebes automatisch so verstellt wird, daß dessen Drehmittelpunkt entweder mit dem Drehmittelpunkt der beiden koaxial angeordneten Wellen der umlaufenden Kurbelschleifen übereinstimmt oder aber mit dem Radius des umlaufenden Mittelpunktes des koppelnden Gleitsteines der beiden Kurbelschleifen.

3. Formschlüssiges Drehstillstand-Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser gestellfeste Drehzapfen manuell so verstellt sind, daß mittels nachgeschalteter Getriebe beliebig lange Stillstands- wie Drehbewegungszeiten innerhalb einer Abtriebsumdrehung erzielt werden.

4. Formschlüssiges Drehstillstand-Getriebe nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stufenlose Verstellung des gestellfesten relativen Drehpunktes auf jeder denkbaren Sekante des Umlaufkreises des Drehschwingpunktes der Antriebskurbelschleife erfolgt.

5. Formschlüssige Drehstellstandgetriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskräfte abtriebsseitiger Drehmassen bei der Verzögerung gegen Stillstand infolge der dann eintretenden Kurbelschleifenlage kein oder nur ein geringes Drehmoment zum Antrieb weiterleiten.

6. Formschlüssiges Drehstillstand-Getriebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des gestellfesten Drehzapfens so weit geht, daß der Abtrieb eine Pilgerschritt­ drehung ausführt.