WO1995012077A1 - Periodically gearing drive with out-of-round cogs - Google Patents

Periodically gearing drive with out-of-round cogs Download PDF

Info

Publication number
WO1995012077A1
WO1995012077A1 PCT/EP1994/003500 EP9403500W WO9512077A1 WO 1995012077 A1 WO1995012077 A1 WO 1995012077A1 EP 9403500 W EP9403500 W EP 9403500W WO 9512077 A1 WO9512077 A1 WO 9512077A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive shaft
shaft
phase
angular velocity
wheels
Prior art date
Application number
PCT/EP1994/003500
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Friedrich Jarchow
Ming Liu
Original Assignee
Gruner + Jahr Ag & Co.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gruner + Jahr Ag & Co. filed Critical Gruner + Jahr Ag & Co.
Publication of WO1995012077A1 publication Critical patent/WO1995012077A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G23/00Driving gear for endless conveyors; Belt- or chain-tensioning arrangements
    • B65G23/24Gearing between driving motor and belt- or chain-engaging elements
    • B65G23/30Variable-speed gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H35/00Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/02Gearings or mechanisms with other special functional features for conveying rotary motion with cyclically varying velocity ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H35/00Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H2035/003Gearings comprising pulleys or toothed members of non-circular shape, e.g. elliptical gears

Definitions

  • Gearboxes with non-circular gearwheels for power transmission between the engine and the machine implement periodically changing output speeds at a constant drive speed.
  • Such gear transmissions are relatively compact compared to other mechanisms for generating periodic movements.
  • the power flows from the engine to the machine and in the deceleration phase, conversely, from the machine to the engine.
  • the motor and generator operation of the engine leads to speed fluctuations. Such changes in the speed of the engine can be disruptive. They cause e.g. B. in a work machine for a clock operation undesirable phase shifts.
  • a non-circular gear rotating at a constant angular velocity is in engagement with two identical non-circular gear wheels, one of which is used to drive a periodically moving machine and the other, offset by 180 ", chwungrad curtainss serves for the connection of a S. If the design of the noncircular gears so that the sum of the kinetic energies of the system is constant and that the drive motor has to cover only the power loss. This undergoes this no speed fluctuations. With this arrangement, however, only a movement sequence with the same times for the acceleration and deceleration phases and with the same times for the constant phases lying in between can be realized, since at the same opposite phase angles of the mean non-circular gear rotating at constant angular speed, the same times belong.
  • DE 41 03 946 AI shows periodically translating gears with non-circular gears.
  • the gearboxes shown are two-stage.
  • the task is solved to adjust the periodic movement during the run. This is done with a suitable device, e.g. a hydrostatic twist clutch a relative rotation of the non-circular wheels sitting on the intermediate shaft.
  • DE 25 07 844 A shows a three-shaft planetary gear, in which the round hollow gear and the web are used for positive running with the round planetary gears stored in it can be coupled with non-circular gears by means of a two-stage reduction gear.
  • the variable ratio of the reduction gear creates the desired sequence of movements on the round sun gear connected to the output shaft.
  • Circuit test benches for carrying capacity tests on round gear wheels are known. For example, two parallel spur gear sets are clamped at a standstill with the help of a twist coupling, so that the front flanks of one wheel set and the rear flanks of the other wheel set are under the same load. During the run, the desired power circles between the two wheel sets, whereby the motor only has to cover the power loss. The load on the wheel sets remains constant during operation.
  • the bracing of two parallel gear sets with round wheels is also used to avoid backlash when the torque direction is reversed while maintaining the direction of rotation.
  • the bracing torque must be at least equal to the maximum operating torque. This means that the gear pair transmitting the torque must in each case be designed for at least the double operating torque.
  • the invention has for its object to propose a gearbox with non-round gears and flywheel memory, the phases with constant drive angular speed on the output shaft during one revolution, ie during a period with constant, decreasing, constant and increasing angular angle ⁇ speed or vice versa, the time shares of the different phases, in particular the phases with constant angular velocity are of different sizes. Furthermore, the problem is to be solved that there is no abrupt back flank wear of the tooth flanks when changing the movement phases.
  • a second wheel set with non-circular gear wheels is provided to implement the movement sequence of the output shaft with unequal time portions of the individual phases between the drive shaft and flywheel accumulator are that the sum of the system's kinetic energies remains constant.
  • the rolling curves of the wheels of the second wheel set are different from those of the wheels of the first wheel set.
  • the storage shaft connected to the flywheel accumulator or forming it with associated masses and the output shaft with associated masses exchange their kinetic energies, so that the motor only has to feed in the power loss and steady-state power.
  • the flywheel spike can be formed by a separate flywheel or by a mass unit with the non-circular gear sitting on the storage shaft.
  • two identical gear sets are arranged in parallel and congruently with each other between the drive shaft and the output shaft on the one hand and between the drive shaft and the storage shaft on the other hand, which can be preloaded with a twist coupling at a standstill, whereby in accordance with the state of the art, it is possible to lift the flanks within the framework of the flank play of the unloaded tooth engagements.
  • This can be achieved in that the elastic relative rotation of the two shafts in the respective wheel set is smaller than the torsional backlash of the relieved toothing due to the difference between the maximum operating torque and the preload torque. This measure significantly reduces the necessary preload torque and thus the maximum load on the individual tooth meshes.
  • 1 to 6 explain the transmission according to the invention using the example of a traction sheave with a periodically changing speed for a conveyor belt.
  • the cycle time ie the time of a period of 0.13 seconds corresponds to one revolution of the drive shaft I or the output shaft II ⁇ indicate ⁇ n angular deceleration or angular acceleration, ⁇ n angular velocity and ⁇ rotation angle.
  • the constant phases for ⁇ n 0 have different lengths.
  • the wheel set with the non-circular wheels 1, 2 connects the drive shaft I with the output shaft II and the wheel set with the non-circular wheels 3, 4 connects the drive shaft I with the storage shaft III.
  • the output shaft II includes the drive pulley IV with the conveyor belt (not shown) and the storage shaft III the flywheel V.
  • t ⁇ ⁇ denotes the constant angular velocity of the drive shaft I, ⁇ n the variable angular velocity of the output shaft II and c ⁇ ) ⁇ n the variable angular velocity of the storage shaft III .
  • the wheel set with the non-circular gear wheels 1, 2 according to FIG. 3 fulfills the kinematic conditions specified in FIG. 1.
  • 3 shows the axes of rotation or fulcrums 0 lf O H of the wheels, shows the rolling curves rolling on one another with the variable radii r wl , r wl , further teeth and the current position of the rolling point C in which the rolling curves touch and which is always on the connecting line of the pivot points O ⁇ , O u .
  • the radius ratio r w2 / r wl forms the periodically changing transmission ratio (II T / ⁇ H of the wheelset.
  • the conveyor belt E for the sheet-like material not shown means the loading phase, V the deceleration phase, A the Design phase and B the acceleration phase.
  • the rolling curve parts belonging to phases E and A are circular arcs.
  • the radii r wl ⁇ ax limit the phase E on the wheel 1 and the radii r wlmin the phase A and vice versa on the wheel 2 r w2min the phase E and r w2max the phase A.
  • FIG. 3 also gives those belonging to the individual phases or areas Amounts of the angles of rotation ⁇ x and ⁇ ⁇ on.
  • FIG. 4 shows, according to the invention, the wheel set for connecting the drive shaft I to the storage shaft III or to the flywheel V.
  • FIG. 4 again identifies the axes of rotation O ⁇ and O m of the wheels 3 and 4 , the radii r w3nax , r w3min and r wmin , r w ⁇ muc and also the areas E, V, A and B for the traction sheave IV with the respectively associated angular ranges ⁇ and m and the angular velocities ⁇ ⁇ and ⁇ m .
  • the pitch curves of wheels 1 and 3 on the one hand and 2 and 4 on the other hand differ in their shape.
  • FIG. 5 shows, analogously to FIG. 1, the angular accelerations or decelerations ⁇ IXI , the angular velocities ⁇ n ⁇ and the angles of rotation ⁇ m of the storage shaft III depending on the time t.
  • FIG. 6 shows between drive shaft I and output shaft II parallel to wheel set 1, 2 the same wheel set 1 ', 2' and between drive shaft I and storage shaft III parallel to wheel set 3, 4 a same wheel set 3 ' , 4 '.
  • the parallel wheel sets are each congruent.
  • the wheel sets 1, 2 and 1 ', 2' with the twist coupling K n and the wheel sets 3, 4 and 3 ', 4' with the twist coupling K UI can be pre-tensioned at a standstill so that the Backlash a flank change of the engaged teeth is avoided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

The drive has a flywheel store (v) and facilitates acceleration, deceleration and constant phases with unequal time components at a constant revolution speed (w1) at the drive shaft (II). During periodic operation, the motor is required to cover only the power losses and balancing power of the machinery. Special features prevent side changes in the gearing associated with jerkiness on changeover from an acceleration or stationary phase to a deceleration phase or vice versa.

Description

Periodisch übersetzendes Getriebe mit unrunden ZahnrädernPeriodic gearbox with non-circular gears
Getriebe mit unrunden Zahnrädern zur Leistungsübertragung zwi¬ schen Kraft- und Arbeitsmaschine realisieren bei konstanter An¬ triebsdrehzahl sich periodisch verändernde Abtriebsdrehzahlen. Solche Zahnradgetriebe bauen im Vergleich zu anderen Mechanismen zur Erzeugung periodischer Bewegungsabläufe relativ kompakt.Gearboxes with non-circular gearwheels for power transmission between the engine and the machine implement periodically changing output speeds at a constant drive speed. Such gear transmissions are relatively compact compared to other mechanisms for generating periodic movements.
Bei der Paarung von unrunden Zahnrädern besteht das Problem, daß beim Übergang von einer Beschleunigungsphase oder stationären Phase in eine Verzögerungsphase bzw. umgekehrt ein mit Stoß verbundener Flankenwechsel erfolgt. Solche dynamischen Stöße verringern die Tragfähigkeit und erhöhen den Geräuschpegel.The problem with the pairing of non-circular gears is that when changing from an acceleration phase or stationary phase to a deceleration phase or vice versa, a flank change is associated with a shock. Such dynamic shocks reduce the load-bearing capacity and increase the noise level.
In der Beschleunigungsphase fließt die Leistung von der Kraft- zur Arbeitsmaschine und in der Verzögerungsphase umgekehrt von der Arbeits- zur Kraftmaschine. Der motorische und generatori¬ sche Betrieb der Kraftmaschine führt zu Drehzahlschwankungen. Solche Drehzahländerungen der Kraftmaschine können störend wir¬ ken. Sie verursachen z. B. bei einer Arbeitsmaschine für einen Taktbetrieb unerwünschte Phasenverschiebungen.In the acceleration phase, the power flows from the engine to the machine and in the deceleration phase, conversely, from the machine to the engine. The motor and generator operation of the engine leads to speed fluctuations. Such changes in the speed of the engine can be disruptive. They cause e.g. B. in a work machine for a clock operation undesirable phase shifts.
Gemäß der DE 1 187 448 B steht ein mit konstanter Winkelge¬ schwindigkeit drehendes unrundes Zahnrad mit zwei gegenüberlie¬ genden gleichen Unrundzahnrädern im Eingriff, von denen ein Rad für den Antrieb einer periodisch bewegten Arbeitsmaschine und das andere, und zwar um 180" versetzt, für den Anschluß eines Schwungradspeichers dient. Die Auslegung der unrunden Zahnräder erfolgt so, daß die Summe der kinetischen Energien des Systems konstant ist und daß der Antriebsmotor nur die Verlustleistungen zu decken hat. Dadurch erfährt dieser keine Drehzahlschwankun¬ gen. Mit dieser Anordnung läßt sich aber nur ein Bewegungsablauf mit gleichen Zeiten für die Beschleunigungs- und Verzögerungs¬ phase sowie mit gleichen Zeiten für die dazwischen liegenden Konstantphasen verwirklichen, da zu gleichen gegenüberliegenden Phasenwinkeln des mittleren mit konstanter Winkelgeschwindigkeit drehenden Unrundzahnrades gleiche Zeiten gehören.According to DE 1 187 448 B, a non-circular gear rotating at a constant angular velocity is in engagement with two identical non-circular gear wheels, one of which is used to drive a periodically moving machine and the other, offset by 180 ", chwungradspeichers serves for the connection of a S. If the design of the noncircular gears so that the sum of the kinetic energies of the system is constant and that the drive motor has to cover only the power loss. This undergoes this no speed fluctuations. With this arrangement, however, only a movement sequence with the same times for the acceleration and deceleration phases and with the same times for the constant phases lying in between can be realized, since at the same opposite phase angles of the mean non-circular gear rotating at constant angular speed, the same times belong.
Die DE 41 03 946 AI zeigt periodisch übersetzende Getriebe mit unrunden Zahnrädern. Die dargestellten Getriebe sind zweistufig. Es wird die Aufgabe gelöst, dem periodischen Bewegungsablauf während des Laufes zu verstellen. Hierzu erfolgt mit einer ge- eigneten Einrichtung, z.B. einer hydrostatischen Verdrehkupplung eine Relatiwerdrehung der auf Zwischenwelle sitzenden Unrundrä¬ der.DE 41 03 946 AI shows periodically translating gears with non-circular gears. The gearboxes shown are two-stage. The task is solved to adjust the periodic movement during the run. This is done with a suitable device, e.g. a hydrostatic twist clutch a relative rotation of the non-circular wheels sitting on the intermediate shaft.
Die DE 32 02 242 AI beschreibt ein periodisch übersetzendes Getriebe mit runden Zahnrädern. Zwei auf der Abtriebswelle par¬ allel zueinander gelagerte Zahnräder werden von drehfest mit der Antriebswelle verbundenen Zahnrädern mit unterschiedlichen Win¬ kelgeschwindigkeiten, beispielsweise gegenläufig angetrieben. Die Koppelung der beiden auf der Abtriebswelle gelagerten Zahn- räder übernimmt ein Zahnradsegment mit versetzten Lagerzapfen, von denen sich einer exzentrisch in einem Zahnrad und der andere in einer stirnseitigen Nut des anderen Zahnrades befindet. Das Zahnradsegment des Koppelgliedes steht mit einem Zahnradsegment auf der Abtriebswelle im Eingriff. Diese Zahnradsegmente führen bei einer konstanten Drehzahl der Antriebswelle zu einer schwingenden Bewegung der Abtriebswelle.DE 32 02 242 AI describes a periodically translating gear with round gears. Two gearwheels mounted parallel to one another on the output shaft are driven by gearwheels connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner at different angular speeds, for example in opposite directions. The coupling of the two gearwheels mounted on the output shaft is carried out by a gearwheel segment with offset bearing journals, one of which is located eccentrically in a gearwheel and the other in an end groove on the other gearwheel. The gear segment of the coupling member is in engagement with a gear segment on the output shaft. These gearwheel segments lead to an oscillating movement of the output shaft at a constant speed of the drive shaft.
Aus der DE 25 07 844 A geht ein dreiwelliges Planetengetriebe hervor, bei dem zum Zwanglauf das runde Hohlzahnrad und der Steg mit den in ihm gelagerten runden Planetenzahnrädern durch ein zweistufiges Vorgelege mit unrunden Zahnrädern gekoppelt werden. Durch die veränderliche Übersetzung der Vorgelege entsteht an dem mit der Abtriebswelle verbundenen runden Sonnenzahnrad der gewünschte Bewegungsablauf.DE 25 07 844 A shows a three-shaft planetary gear, in which the round hollow gear and the web are used for positive running with the round planetary gears stored in it can be coupled with non-circular gears by means of a two-stage reduction gear. The variable ratio of the reduction gear creates the desired sequence of movements on the round sun gear connected to the output shaft.
Der vorgenannte Stand der Technik zeigt keine Maßnahmen, die infolge der periodischen Beschleunigungen und Verzögerungen mit Stößen verbundenes Rückflankentragen der Zähne vermeiden.The abovementioned prior art shows no measures which, as a result of the periodic accelerations and decelerations, avoid back flanking of the teeth associated with impacts.
Bekannt sind Kreislaufprüfstände für Tragfähigkeitsuntersuchun¬ gen an runden Zahnrädern. Z.B. werden zwei parallel angeordnete Stirnradsätze im Stillstand mit Hilfe einer Verdrehkupplung ver¬ spannt, so daß bei einem Radsatz die Vorderflanken und bei dem anderen Radsatz die Rückflanken unter gleicher Belastung stehen. Während des Laufes kreist zwischen den beiden Radsätzen die gewünschte Leistung, wobei der Motor nur die Verlustleistung zu decken hat. Die Belastung der Radsätze bleibt während des Be¬ triebes konstant.Circuit test benches for carrying capacity tests on round gear wheels are known. For example, two parallel spur gear sets are clamped at a standstill with the help of a twist coupling, so that the front flanks of one wheel set and the rear flanks of the other wheel set are under the same load. During the run, the desired power circles between the two wheel sets, whereby the motor only has to cover the power loss. The load on the wheel sets remains constant during operation.
Die Verspannung von zwei parallel angeordneten Zahnradsätzen mit runden Rädern nutzt man auch aus, um Flankenspiele bei Umkehr der Drehmomentenrichtung unter Beibehaltung der Drehrichtungen zu vermeiden. Um ein Flankenabheben und damit Spiel zu verhin- dern, muß das Verspanndrehmoment mindestens gleich dem maximalen Betriebsdrehmoment sein. Dies bedeutet, daß die das Drehmoment weiterleitende Zahnradpaarung jeweils mindestens für das dop¬ pelte Betriebsdrehmoment ausgelegt sein muß.The bracing of two parallel gear sets with round wheels is also used to avoid backlash when the torque direction is reversed while maintaining the direction of rotation. To prevent flank lifting and thus backlash, the bracing torque must be at least equal to the maximum operating torque. This means that the gear pair transmitting the torque must in each case be designed for at least the double operating torque.
Unter Berücksichtigung des aufgezeigten Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe mit un¬ runden Zahnrädern und Schwungradspeicher vorzuschlagen, das bei konstanter Antriebswinkelgeschwindigkeit an der Abtriebswelle während einer Umdrehung, d.h. während einer Periode Phasen mit konstanter, abnehmender, konstanter und zunehmender Winkelge¬ schwindigkeit bzw. umgekehrt erzeugt, wobei die Zeitanteile der verschiedenen Phasen, insbesondere der Phasen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit unterschiedlich groß sind. Ferner soll das Problem gelöst werden, daß bei Änderung der Bewegungsphasen kein stoßhaftes Rückflankentragen der Zahnflanken auftritt.Taking into account the prior art shown, the invention has for its object to propose a gearbox with non-round gears and flywheel memory, the phases with constant drive angular speed on the output shaft during one revolution, ie during a period with constant, decreasing, constant and increasing angular angle ¬ speed or vice versa, the time shares of the different phases, in particular the phases with constant angular velocity are of different sizes. Furthermore, the problem is to be solved that there is no abrupt back flank wear of the tooth flanks when changing the movement phases.
Erfindungsgemäß wird zur Realisierung des Bewegungsablaufs der Abtriebswelle mit ungleichen Zeitanteilen der einzelnen Phasen zwischen Antriebswelle und Schwungradspeicher ein zweiter Rad¬ satz mit unrunden Zahnrädern vorgesehen, die solche Wälzkurven haben und die so relativ zum ersten Radsatz, der sich zwischen An- und Abtriebswelle befindet, eingebaut sind, daß die Summe der kinetischen Energien des Systems konstant bleibt. Die Wälz¬ kurven der Räder des zweiten Radsatzes sind anders als die der Räder des ersten Radsatzes. In den Beschleunigungs- und Verzöge- rungsphasen tauschen die mit dem Schwungradspeicher verbundene bzw. die diesen bildende Speicherwelle mit zugehörigen Massen und die Abtriebwelle mit zugehörigen Massen ihre kinetischen Energien aus, so daß der Motor nur die Verlustleistung und Beharrungsleistung einzuspeisen hat. Der Schwungradspeieher kann durch ein gesondertes Schwungrad oder durch eine Masseeinheit mit dem auf der Speicherwelle sitzenden Unrundzahnrad gebildet werden.According to the invention, a second wheel set with non-circular gear wheels is provided to implement the movement sequence of the output shaft with unequal time portions of the individual phases between the drive shaft and flywheel accumulator are that the sum of the system's kinetic energies remains constant. The rolling curves of the wheels of the second wheel set are different from those of the wheels of the first wheel set. In the acceleration and deceleration phases, the storage shaft connected to the flywheel accumulator or forming it with associated masses and the output shaft with associated masses exchange their kinetic energies, so that the motor only has to feed in the power loss and steady-state power. The flywheel spike can be formed by a separate flywheel or by a mass unit with the non-circular gear sitting on the storage shaft.
Zur Vermeidung des stoßhaften Flankenwechsels der im Eingriff befindlichen Zahnräder werden zwischen Antriebswelle und Ab¬ triebswelle einerseits und zwischen Antriebswelle und Speicher¬ welle andererseits jeweils zwei gleiche Radsätze parallel und deckungsgleich zueinander angeordnet, die sich im Stillstand mit jeweils einer Verdrehkupplung vorspannen lassen, wobei erfin- dungsgemäß in Weiterführung des Standes der Technik ein Abheben der Flanken im Rahmen des Flankenspiels der unbelasteten Zahn¬ eingriffe ermöglicht wird. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß die elastische Relatiwerdrehung der beiden Wellen im jeweiligen Radsatz infolge der Differenz von maximalen Betriebsdrehmoment und Vorspanndrehmoment kleiner als das Verdrehflankenspiel der entlasteten Verzahnung ist. Diese Maßnahme verringert erheblich das notwendige Vorspanndrehmoment und damit beachtlich die maxi¬ male Belastung der einzelnen Zahneingriffe.In order to avoid the abrupt flank change of the gearwheels in engagement, two identical gear sets are arranged in parallel and congruently with each other between the drive shaft and the output shaft on the one hand and between the drive shaft and the storage shaft on the other hand, which can be preloaded with a twist coupling at a standstill, whereby in accordance with the state of the art, it is possible to lift the flanks within the framework of the flank play of the unloaded tooth engagements. This can be achieved in that the elastic relative rotation of the two shafts in the respective wheel set is smaller than the torsional backlash of the relieved toothing due to the difference between the maximum operating torque and the preload torque. This measure significantly reduces the necessary preload torque and thus the maximum load on the individual tooth meshes.
Die Fig. 1 bis 6 erläutern das erfindungsgemäße Getriebe am Bei- spiel einer Treibscheibe mit periodisch sich verändernder Dreh¬ zahl für ein Förderband.1 to 6 explain the transmission according to the invention using the example of a traction sheave with a periodically changing speed for a conveyor belt.
Fig. 1 enthält die von der Zeit t abhängigen kinematischen Grö¬ ßen der Abtriebswelle II bzw. der Treibscheibe IV. Die Taktzeit, d.h. die Zeit einer Periode von 0,13 Sekunden entspricht einer Umdrehung der Antriebswelle I bzw. der Abtriebswelle II. Es be¬ deuten εn Winkelverzögerung bzw. Winkelbeschleunigung, ωn Win¬ kelgeschwindigkeit und α Drehwinkel. Die Konstantphasen für εn = 0 dauern unterschiedlich lange.1 contains the kinematic variables of the output shaft II or the drive pulley IV which are dependent on the time t. The cycle time, ie the time of a period of 0.13 seconds corresponds to one revolution of the drive shaft I or the output shaft II ¬ indicate ε n angular deceleration or angular acceleration, ω n angular velocity and α rotation angle. The constant phases for ε n = 0 have different lengths.
Fig. 2 stellt schematisch das System dar. Der Radsatz mit den Unrundrädern 1, 2 verbindet die Antriebswelle I mit der Ab¬ triebswelle II und der Radsatz mit den Unrundrädern 3, 4 die Antriebswelle I mit der Speicherwelle III. Zur Abtriebswelle II gehören die Treibscheibe IV mit dem nicht dargestellten Förder¬ band und zur Speicherwelle III das Schwungrad V. tύτ bezeichnet die konstante Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle I, ωn die veränderliche Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle II und cι)ιn die veränderliche Winkelgeschwindigkeit der Speicherwelle III.2 schematically represents the system. The wheel set with the non-circular wheels 1, 2 connects the drive shaft I with the output shaft II and the wheel set with the non-circular wheels 3, 4 connects the drive shaft I with the storage shaft III. The output shaft II includes the drive pulley IV with the conveyor belt (not shown) and the storage shaft III the flywheel V. tύ τ denotes the constant angular velocity of the drive shaft I, ω n the variable angular velocity of the output shaft II and cι) ιn the variable angular velocity of the storage shaft III .
Der Radsatz mit den UnrundZahnrädern 1, 2 nach Fig. 3 erfüllt die in Fig. 1 vorgegebenen kinematischen Bedingungen. Fig. 3 stellt die Drehachsen bzw. Drehpunkte 0lf OH der Räder dar, zeigt die aufeinander abrollenden Wälzkurven mit den variablen Radien rwl, rwl, ferner Zähne und die momentane Lage des Wälz¬ punktes C, in dem sich die Wälzkurven berühren und der stets auf der Verbindungsgeraden der Drehpunkte Oτ, Ou liegt. Das Radien- ver ältnis rw2/rwl bildet die periodisch sich verändernde Überset- zui (IITH des Radsatzes.The wheel set with the non-circular gear wheels 1, 2 according to FIG. 3 fulfills the kinematic conditions specified in FIG. 1. 3 shows the axes of rotation or fulcrums 0 lf O H of the wheels, shows the rolling curves rolling on one another with the variable radii r wl , r wl , further teeth and the current position of the rolling point C in which the rolling curves touch and which is always on the connecting line of the pivot points O τ , O u . The radius ratio r w2 / r wl forms the periodically changing transmission ratio (II T / Ö H of the wheelset.
Die in Fig. 3 gezeigte momentane Stellung der Unrundzahnräder entspricht der Zeit t = 0 in Fig. 1. Mit Bezug auf die Drehwin¬ kelstellung der Treibscheibe IV bzw. der Abtriebswelle II bedeu¬ ten für das nicht gezeigte, blattförmiges Material transpor¬ tierende Förderband E die Einlegephase, V die Verzögerungsphase, A die Auslegephase und B die Beschleunigungsphase. Die zu den Phasen E und A gehörenden Wälzkurventeile sind Kreisbögen. Am Rad 1 begrenzen die Radien rwlπax die Phase E und die Radien rwlmin die Phase A sowie umgekehrt am Rad 2 rw2min die Phase E und rw2max die Phase A. Fig. 3 gibt auch die zu den einzelnen Phasen bzw. Bereichen gehörenden Beträge der Drehwinkel αx und απ an.The current position of the non-circular gears shown in FIG. 3 corresponds to the time t = 0 in FIG. 1. With reference to the rotational angle position of the traction sheave IV or the output shaft II, the conveyor belt E for the sheet-like material not shown means the loading phase, V the deceleration phase, A the Design phase and B the acceleration phase. The rolling curve parts belonging to phases E and A are circular arcs. The radii r wlπax limit the phase E on the wheel 1 and the radii r wlmin the phase A and vice versa on the wheel 2 r w2min the phase E and r w2max the phase A. FIG. 3 also gives those belonging to the individual phases or areas Amounts of the angles of rotation α x and α π on.
Analog zu Fig. 3 zeigt Fig. 4 gemäß der Erfindung den Radsatz für den Anschluß der Antriebswelle I an die Speicherwelle III bzw. an das Schwungrad V. Fig. 4 kennzeichnet wieder die Dreh- achsen Oτ und Om der Räder 3 und 4, die Radien rw3nax, rw3min sowie rwmin, rwιmuc und ferner die Bereiche E, V, A und B für die Treib¬ scheibe IV mit den jeweils zugehörigen Winkelbereichen τ und m und die Winkelgeschwindigkeiten ω und ωm. Der momentane Wälz¬ punkt C entspricht wieder der Zeit t = 0 in Fig. 1. Die Wälzkur- ven der Räder 1 und 3 einerseits und 2 und 4 andererseits unter¬ scheiden sich in ihrer Form.Analogously to FIG. 3, FIG. 4 shows, according to the invention, the wheel set for connecting the drive shaft I to the storage shaft III or to the flywheel V. FIG. 4 again identifies the axes of rotation O τ and O m of the wheels 3 and 4 , the radii r w3nax , r w3min and r wmin , r wιmuc and also the areas E, V, A and B for the traction sheave IV with the respectively associated angular ranges τ and m and the angular velocities ω and ω m . The instantaneous pitch point C again corresponds to the time t = 0 in FIG. 1. The pitch curves of wheels 1 and 3 on the one hand and 2 and 4 on the other hand differ in their shape.
Fig. 5 zeigt analog Fig. 1 die Winkelbeschleunigungen bzw. -Ver¬ zögerungen εIXI, die Winkelgeschwindigkeiten ω und die Dreh- winkel αm der Speicherwelle III abhängig von der Zeit t.5 shows, analogously to FIG. 1, the angular accelerations or decelerations ε IXI , the angular velocities ω and the angles of rotation α m of the storage shaft III depending on the time t.
Mit Bezug auf Fig. 2 zeigt Fig. 6 zwischen Antriebswelle I und Abtriebswelle II parallel zum Radsatz 1, 2 einen gleichen Rad¬ satz 1', 2' und zwischen Antriebswelle I und Speicherwelle III parallel zum Radsatz 3, 4 einen gleichen Radsatz 3', 4'. Die parallelen Radsätze sind jeweils deckungsgleich angeordnet. Im Sinne der Erfindung lassen sich die Radsätze 1, 2 und 1', 2' mit der Verdrehkupplung Kn und die Radsätze 3, 4 und 3', 4' mit der Verdrehkupplung KUI im Stillstand so vorspannen, daß unter Aus- nutzung des Flankenspiels ein Flankenwechsel der im Eingriff befindlichen Zähne vermieden wird. With reference to FIG. 2, FIG. 6 shows between drive shaft I and output shaft II parallel to wheel set 1, 2 the same wheel set 1 ', 2' and between drive shaft I and storage shaft III parallel to wheel set 3, 4 a same wheel set 3 ' , 4 '. The parallel wheel sets are each congruent. In the sense of the invention, the wheel sets 1, 2 and 1 ', 2' with the twist coupling K n and the wheel sets 3, 4 and 3 ', 4' with the twist coupling K UI can be pre-tensioned at a standstill so that the Backlash a flank change of the engaged teeth is avoided.

Claims

Patentansprüche claims
1. Periodisch übersetzendes Getriebe mit einem ersten Radsatz mit unrunden Zahnrädern (1, 2) und einem Schwungradspeicher (V) zur Erzeugung eines Bewegungsablaufs, dessen Periode einer Umdrehung der Antriebswelle (I) bzw. der Abtriebswelle (II) entspricht und das bei konstanter Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle (I) in zeitlicher Reihenfolge an der Ab¬ triebswelle (II) eine Phase mit konstanter Winkelgeschwin¬ digkeit, eine Phase mit sich verzögernder Winkelgeschwindig¬ keit, wieder eine Phase mit konstanter Winkelgeschwindigkeit und dann eine Phase mit sich beschleunigender Winkelge¬ schwindigkeit ausweist oder in zeitlicher Reihenfolge einen umgekehrten Phasenverlauf hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitanteile zumindest für die Phasen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit unterschiedlich groß sind und daß sich zwischen Antriebswelle (I) und Speicherwelle (III) mit Schwungradspeicher (V) ein zweiter Radsatz mit unrunden Zahnrädern (3, 4) befindet, dessen Wälzkurven sich von denen des ersten Radsatzes unterscheiden, wobei die Wälzkurven der Zahnräder (3, 4) des zweiten Radsatzes so ausgelegt sind, daß die kinetische Energie des Systems stets konstant ist, und wobei das System aus der Antriebswelle (I), der Ab¬ triebswelle (II) und der Speicherwelle (III) mit den jeweils zugehörigen Massen besteht.1. Periodically translating gear with a first gear set with non-circular gears (1, 2) and a flywheel memory (V) for generating a movement sequence, the period of which corresponds to one revolution of the drive shaft (I) or the output shaft (II) and that at a constant angular velocity the drive shaft (I) shows, in chronological order on the output shaft (II), a phase with constant angular velocity, a phase with decelerating angular velocity, again a phase with constant angular velocity and then a phase with accelerating angular velocity or has a reversed phase sequence in chronological order, characterized in that the time components have different sizes, at least for the phases with constant angular velocity, and that between the drive shaft (I) and the storage shaft (III) with flywheel storage (V) there is a second gear set with non-circular gears ( 3, 4), whose pitch curve en differ from those of the first wheel set, the rolling curves of the gears (3, 4) of the second wheel set being designed so that the kinetic energy of the system is always constant, and the system consisting of the drive shaft (I), the Ab¬ drive shaft (II) and the storage shaft (III) with the associated masses.
2. Periodisch übersetzendes Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antriebswelle (I) und Abtriebs- welle (II) einerseits und zwischen Antriebswelle (I) und Speicherwelle (III) andererseits jeweils zwei gleiche Rad¬ sätze (1, 2; 3, 4; 1', 2'; 3', 4') in jeweils deckungsglei¬ cher Anordnung vorgesehen sind, wobei im Stillstand das erste Radsatzpaar (1, 2; 1', 2') mit einer ersten Verdreh¬ kupplung (Kn) und das zweite Radsatzpaar (3, 4; 3', 4') mit einer zweiten Verdrehkupplung (KIU) so vorgespannt wird, daß die elastische Relatiwerdrehung der Wellenabschnitte zwi- sehen den Radsätzen (1, 2; 1', 2') des ersten Radsatzpaares einerseits und zwischen den Radsätzen (3, 4; 3', 4') des zweiten Radsatzpaares andererseits jeweils infolge der Dif¬ ferenz vom maximalen Betriebsdrehmoment und Vorspanndreh¬ moment kleiner als das Verdrehflankenspiel der betroffenen entlasteten Verzahnung ist. 2. Periodically translating transmission according to claim 1, characterized in that between the drive shaft (I) and the output shaft (II) on the one hand and between the drive shaft (I) and the storage shaft (III) on the other hand two identical sets of wheels (1, 2; 3 , 4; 1 ', 2'; 3 ', 4') are provided in a cover-identical arrangement, with the first pair of wheelsets (1, 2; 1 ', 2') with a first rotary coupling (K n ) and the second pair of wheelsets (3, 4; 3 ', 4') is pretensioned with a second rotary coupling (K IU ) so that the elastic relative rotation of the shaft sections between see the wheelsets (1, 2; 1 ', 2') of the first pair of wheels on the one hand and between the wheelsets (3, 4; 3 ', 4') of the second pair of wheels on the other, each due to the difference between the maximum operating torque and preload torque is smaller than the backlash of the relieved toothing concerned.
PCT/EP1994/003500 1993-10-27 1994-10-26 Periodically gearing drive with out-of-round cogs WO1995012077A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4337413.1 1993-10-27
DE19934337413 DE4337413C1 (en) 1993-10-27 1993-10-27 Periodically transmitting mechanism with non-circular gear wheels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1995012077A1 true WO1995012077A1 (en) 1995-05-04

Family

ID=6501635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1994/003500 WO1995012077A1 (en) 1993-10-27 1994-10-26 Periodically gearing drive with out-of-round cogs

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4337413C1 (en)
WO (1) WO1995012077A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19601300C2 (en) * 1996-01-16 2003-04-17 Ver Deutscher Werkzeugmaschine Drive device for a forming machine
IT1299849B1 (en) * 1998-02-18 2000-04-04 Gd Spa UNIT FOR THE TRANSFER OF PRODUCTS.
DE19850954C1 (en) * 1998-11-05 2000-02-03 Voith Hydro Gmbh & Co Kg Cycloidal propeller for marine vessel
HUE055040T2 (en) * 2019-03-07 2021-10-28 Gruner Ag Regulating flap reduction gear

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE274628C (en) *
GB190907921A (en) * 1908-04-07 1909-11-04 Georg Duffing Improvements in Toothed Wheels.
US1409900A (en) * 1921-07-21 1922-03-21 Smith Corp A O Intermittingly-operating gear system
US2477441A (en) * 1946-10-19 1949-07-26 Leonard W Cole Toy gear
US2861635A (en) * 1955-01-27 1958-11-25 United States Steel Corp Power transmitting apparatus
DE2037513A1 (en) * 1969-08-22 1971-03-11 Hallden Machi Co Drive for rotating working and counter systems
US3721131A (en) * 1971-02-24 1973-03-20 Hallden Machine Co Meshing gears with each pitchline formed of different non-circular curves and a method of obtaining their pitchline profile geometries
EP0199265A2 (en) * 1985-04-23 1986-10-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gear assembly adapted for mating with a third gear in a non-backlash manner

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4012964A (en) * 1975-02-14 1977-03-22 Yuan Ho Lee Intermittent rotary mechanism
DE3202242A1 (en) * 1982-01-25 1983-08-11 Hauni-Werke Körber & Co KG, 2050 Hamburg GEARBOX FOR CONVERTING A DIFFERENT INPUT ROTATIONAL MOTION TO A DIFFERENTIAL OUTPUT ROTATIONAL MOTION
DE4103946A1 (en) * 1991-02-09 1992-08-13 Joern Martens Transmission drive with periodically changing ratio - has eccentric gear timing and variable transmission element

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE274628C (en) *
GB190907921A (en) * 1908-04-07 1909-11-04 Georg Duffing Improvements in Toothed Wheels.
US1409900A (en) * 1921-07-21 1922-03-21 Smith Corp A O Intermittingly-operating gear system
US2477441A (en) * 1946-10-19 1949-07-26 Leonard W Cole Toy gear
US2861635A (en) * 1955-01-27 1958-11-25 United States Steel Corp Power transmitting apparatus
DE2037513A1 (en) * 1969-08-22 1971-03-11 Hallden Machi Co Drive for rotating working and counter systems
US3721131A (en) * 1971-02-24 1973-03-20 Hallden Machine Co Meshing gears with each pitchline formed of different non-circular curves and a method of obtaining their pitchline profile geometries
EP0199265A2 (en) * 1985-04-23 1986-10-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gear assembly adapted for mating with a third gear in a non-backlash manner

Also Published As

Publication number Publication date
DE4337413C1 (en) 1995-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0677155B1 (en) Gear device
EP0870126A1 (en) Planetary gear
DE3444420C2 (en)
DE10159973A1 (en) Gearbox for a wind turbine
DD146435A5 (en) LABELING MACHINE FOR OBJECTS, ESPECIALLY BOTTLES
WO1995012077A1 (en) Periodically gearing drive with out-of-round cogs
EP0248289B1 (en) Toothed gearing with a continuously variable transmission ratio
DE202009010093U1 (en) Eccentric differential in 3 variants
DE2834314C2 (en) Crank planetary gear
DE3205446C2 (en)
EP1749156B1 (en) Epicyclic transmission for modifying an angular speed between two shafts and a bicycle provided with said epicyclic transmission
DE102018201773B4 (en) Transmission for driving a rotor mast of a helicopter
EP1019645B1 (en) Gearbox with continuously adjustable multiplication
DE165370C (en)
AT505628B1 (en) TRANSMISSION FOR REVERSE FREE TRANSMISSION
DE102014223916B4 (en) Multi-stage spur planetary gear
DE3912386A1 (en) Variable-ratio vehicle transmission - incorporates planetary differential gear and two infinitely variable hydraulic machines
DE542205C (en) Gearbox with changeable transmission ratio
DE218342C (en)
DE19743483C2 (en) Gearbox with continuously adjustable translation
DE102018113953A1 (en) Infinitely variable, positive gear
DE3924548A1 (en) Four shaft gear with one stationary housing at shaft - has three rotary shafts with planetary wheels and adjusting gear
DE327065C (en) Centrifugal gear
CH629578A5 (en) Planetary crank mechanism
DE169434C (en)

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CZ HU JP PL RU SK US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase