DE816467C

DE816467C - Exzenter- oder Kurbeltrieb

Info

Publication number: DE816467C
Application number: DEM2805A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Buck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-04-15
Filing date: 1950-04-15
Publication date: 1951-10-11

Description

Exzenter- oder Kurbeltrieb Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Übertragung des Drehmomentes einer Antriebswelle auf eine oder mehrere getriebene Wellen, deren Achsen parallel zur Antriebswelle sind, mittels Exzenter- oder Kurbelzapfen.
Bekannt sind solche Vorrichtungen als aufsteckbare Bohrköpfe oder Vorschaltgetriebe für Mehrspindelantriel> hei Bohrmaschinen zum gleichzeitigen Bohren mehrerer Löcher. Bei diesen wird von einer Exzenterkurbel der Antriebswelle das Drehmoment auf jede Exzenterkurbel der getriebenen Wellen durch eine bewegliche Platte übertragen, wobei letztere gewissermaßen als gemeinsame Kurbelstange aller einzelnen Exzenterkurbeln wirkt.
Alle Ausführungen dieser Art haben den Nachteil, daß die auf die getriebenen Wellen übertragenen Kräfte bei jeder Drehung plötzlich ihre Richtung wechseln und in den beiden Totpunktlagen eine unbestimmte Größe annehmen. Dadurch treten an den Eazenterzapfen unkontrollierbar hohe Lagerdrücke auf, und die Lagerstellen werden stark abgenutzt, so daß bald ein unruhiger Lauf der getriebenen Wellen eintritt. Auch kann in den Totpunkten kein nennenswertes Drehmoment übertragen werden. Es besteht sogar die Gefahr, daß bei langsam laufenden Antrieben sich die Drehrichtung plötzlich umkehrt, wenn das Schwungmoment der bewegten ?Massen sehr klein ist und in der Totpunktlage durch Reibung oder andere Bewegungswiderstände aufgezehrt wird.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die genannten Nachteile durch Anordnung von drei oder mehreren gleichmäßig versetzten Exzentern an jeder Welle und besonders ausgebildeten übertragungsmitteln, die nur Druckkräfte übertragen.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
Abb. i zeigt die einfachste Anordnung des Antriebs mittels dreier Schubstangen, von der Antriebswelle a auf eine getriebene Welle ib; Abb.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Antriebs mittels dreier Druckscheiben, bei einem Nfehrspindelbohrkopf für 8 Bohrspindeln; Abb. 3 zeigt die hintereinandergeschaltete Anordnung des Antriebs mittels je drei Schubstangen im Grundriß ohne Rahmen oder Gehäuse; Abb. -4 zeigt eine Kombination des Antriebs mittels Druckscheiben und Schubstangen im Grundriß ohne Rahmen oder Gehäuse.
In einem Rahmen oder Gehäuse sind die Antriebswelle a und die getriebenen Wellen b parallel gelagert. Sowohl die Antriebswelle als auch die getriebenen Wellen besitzen mehrere Exzenterzapfen, mindestens drei, wie in den Abb. i und 2 dargestellt, deren Exzentrizität gleich groß und die gleichmäßig gegeneinander versetzt sind, so daß die Exzenterradien im Ausführungsbeispiel einen Winkel von i20' bilden.
In Abb. i wird die Drehbewegung der Antriebswelle a durch drei Schubstangen c auf die getriebene Welle b übertragen. Die äußere Hälfte der Bohrung für die Exzenterzapfen ist bei den Schubstangen entfernt, so daß diese nur in den einander gegenüberliegenden Hälften der Exzenterzapfen gelagert sind. Auf diese Weise ist erreicht, daß die Schubstangen nur Druckkräfte übertragen und in den Totpunktlagen keine plötzlichen Richtungsänderungen der Übertragungskräfte auftreten.
jede Schubstange übernimmt in gleichmäßiger Reihenfolge die Übertragung der Drehbewegung in dem für die Kraftübertragung günstigsten Kreissektor des Exzenterkreises. Bei drei Schubstangen beginnt die Kraftübertragung zweckmäßigerweise etwa 25° nach der äußeren Totpunktlage der Antriebswelle und endet etwa 25° vor der inneren Totpunktlage. Dies wird dadurch erreicht, daß der Abstand der Schubstangenbohrungen kleiner gemacht wird als der Exzenterzapfenabstand in der Totpunktlage, und zwar höchstens um den Betrag, der der Pfeilhöhe des Exzenterkreisbogens von etwa 50° entspricht. In den Totpunktlagen können auf diese Weise keine unkontrollierbar hohe Druckkräfte auftreten.
Ferner erfolgt der Wechsel der Übertragungskräfte von einer Schubstange auf die nächste ohne Stöße, da die Kraftübertragung der nächsten Schubstange schon beginnt, bevor die der vorauslaufenden beendet ist. Im Grundriß der Abb. i ist die Antriebswelle a in der Stellung gezeichnet, in der der Radius des mittleren Exzenterzapfens einen Winkel von 25° mit der Zentralen der beiden Wellen bildet. In dieser Stellung beginnt die mittlere Schubstange c schon an der Kraftübertragung mitzuwirken und überträgt die Schubkraft der Antriebswelle a während eines Drehwinkels von io° gemeinsam mit der oberen Schubstange c, die erst in dem Augenblick, in dem der Exzenterradius des oberen Exzenterzapfens einen Winkel von 25° mit der Wellenzentralen bildet, an der Kraftübertragung nicht mehr teilnimmt.
Diese Anordnung ergibt durch Verteilung der Kraftübertragung auf zwei Schubstangen am Beginn und Ende eines jeden Arbeitshubes einen sanften und stoßfreien Übergang der Antriebskraft von einer Schubstange auf die andere. Dadurch wird auch bei hohen Drehzahlen ein gleichmäßiger, erschütterungsfreier, leichter und geräuschloser Lauf erreicht.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. 2 dargestellt in Form eines Bohrkopfes, der mit dem Kegelzapfen der Antriebswelle a in die kegelige Bohrung einer Bohrspindel eingesetzt werden kann. Die Drehbewegung wird auf acht im Kreise angeordnete, getriebene Wellen b übertragen. Die letzteren können auch verschiedene Abstände haben oder in beliebiger Form, beispielsweise oval, quadratisch, rechteckig oder in zwei parallelen Reihen usw., angeordnet «erden.
Auch in diesem Beispiel sind wiederum drei Exzenterzapfen an jeder Welle vorgesehen, die um den gleichen Drehwinkel von 12o° gegeneinander versetzt sind. An Stelle einzelner Schubstangen sind als Kraftübertragungsmittel 3 Druckscheiben d vorgesehen, die in einer Symmetrieachse in zwei Hälften geteilt sind. Am Umfang dieser Druckscheil)en sind die halben Bohrungen für die Exzenterzapfen in einem Kreise angeordnet, dessen Radius höchstens um die Pfeilhöhe des Exzenterkreisbogens von 5o°' kleiner gehalten ist als der Abstand der Mitten der Exzenterzapfen der getriebenen Wellen b von der des Exzenterzapfens der Antriebswelle a in den Totpunktlagen.
Dieses Spiel in den Totpunktlagen verhütet das Auftreten unkontrollierbar hoher Druckkräfte. Die bestimmte Größe des Spieles sichert den stoßfreien Übergang der Übertragungskraft von einem Exzenterzapfen zum nächstfolgenden, wie vorhergehend zu Abb. i ausführlich beschrieben.
Durch Anordnung der halten Bohrungen in den Druckscheiben d werden nur Druckkräfte übertragen, so daß durch plötzliche Kraftrichtungswechsel hervorgerufene Erschütterungen nicht eintreten können. Der :\Tehrspindelantrieb gemäß d--,r Erfindung hat einen sehr gleichmäßigen und ruhigen Lauf.
In Abb. 3 ist an einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wie mit dem Antrieb gemäß vorliegender Erfindung mehrere hintereinanderliegende Wellen b von einer Antriebswelle a angetrieben werden. Da die Exzenterzapfen nur zur Hälfte von den Schubstangen c umschlossen werden, wird die andere Hälfte benutzt, um die Druckkraft durch anschließende Schubstangen auf die Exzenterzapfen weiterer getriebener Wellen, die beispielsweise in einer Reihe liegen können, zu übertragen. Die oben geschilderte stoßfreie Kraftübertragung bewirkt bei dieser Anordnung einen synchronen und ruhigen Lauf aller getriebenen Wellen b.
Die in Abb.2 dargestellte Ausführung der Erfindung kann mit der in Abb. 3 gezeigten kombiniert werden, indem für dicht beieinanderliegende getriebene Wellen Druckscheiben d als Kraftübertragungsmittel benutzt «-erden und für weiter entfernt oder hintereinanderliegende Wellen Schubstangen c. Abb. .4 zeigt ein Beispiel dieser kombinierten Anordnung im Grundriß unter Fortlassung des Rahmens oder Gehäuses des :'\ntriebs an sechs in einem Kreis um die Antriebs-,velle a gruppierten getriebenen Wellen b und zwei außerhalb dieses Kreises in größerem Abstand von der Antriebswelle a befindlichen getriebenen Wellen b.
Es lassen sich auf diese Weise mit den beiden :\usführungsformen nach Abb. i und 2 sehr viel verschiedene Kombinationen durchführen. Man kann beispielsweise die getriebenen Wellen in zwei oder mehreren konzentrischen Kreisen um die Antriebswelle gruppieren oder auf die in Abb.4 außenliegenden getriebenen Wellen b als Antriebswellen für je eine weitere im Kreise angeordnete Gruppe getriebener Wellen benutzen und so gewissermaßen eine Kette von Wellengruppen bilden mit einer einzigen .\ntriebswelle.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Exzenter- oder Kurbeltrieb zur Übertragung des Drehmomentes einer Antriebs-welle auf eine oder mehrere parallelachsiige getriebene Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Welle drei oder mehr gleichmäßig gegeneinander versetzte Exzenter- oder Kurbelzapfen mit gleicher Exzentrizität oder gleichem Ktir-l>e,ir-ad,ius vorgesefen sind.
2. Exzenter- oder Kurbeltrieb gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Schubstangen (c) an beiden Enden nur mit halben Bohrungen für die Exzenter- oder Kurbelzapfen versehen sind und nur Druckkräfte von der Antriebswelle (a) auf die getriebenen Wellen übertragen.
3. Exzenter- oder Kurbeltrieb gemäß Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der N-littenabstand der halben Bohrungen an den Enden der Schubstangen (c) um so viel kurzer wie der Minenabstand der Exzenter-oder Kurbelzapfen in der Totpunktlage ist, als der Pfeilhöhe des Kreisbogens des Exzenterhallbkreises vermindert um den Kreisbogen des gewünschten Kraftübertragungssektors entspricht.
Exzenter- oder Kurbeltrieb gemäß Anspruch i zur Übertragung des Drehmomentes einer Antriebswelle auf mehrere paral'lelachisige um die Antriel>,swelle im Kreise oder beliebig gruppierte getri-el>ene Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment der Antriebswelle (a) durch geteilte Druckscheiben (d) mit durch die Mitte der Bohrung für den Exzenter-oder Kurbelzapfen der Antriebswelle verlaufender Trennfuge üiIaertragen wird und die Druckscheiben (d) an ihrem äußeren Umfang nur halbe Bohrungen für die Exzenter- oder Kurbelzapfen der getriebenen Wellen (b) besitzen. .
Exzenter- oder Kurbeltrieb gemäß Ansprüchen i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Minenabstand der halben Bolhrungen am äußeren Umfang der Druckscheiben (d) um so viel kürzer wieder Mi-ttienabstand der Exzenter-oder Kurbelzapfen der getriebenen Wellen von dem entsprechenden Zapfen der Antriebswelle ist, als der Pfeilhöhe des Kreisbogens des Exzenterhalibkreises vermindert um den Kreisbogen des gewünschten Kraftübertragungssektors entspricht.
6. Exzenter- oder Kurbeltrieb gemäß Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter- oder Kurbelzapfen detr getriebenen Wellen (b) die Antriebskraft mit der von der Antriebswelle (a) nach außenliegenden Umfangshälfte auf weitere Schubstangen (c) übertragen und so mehrere hintereinander in einer Reihe hefind'liche Wellen (b) angetrieben werden. . Exzenter- oder Kuribe.ltrieb gemäß Ansprüchen i bi,s 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung des Drehmomentes einer Antrie@bswelle (a) in beliebiger Kombination sowohl mittels geteilter Druckscheiben (d) als auch mittels Schubstangen (b) erfolgt.