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Die Erfindung betrifft ein Getriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung
in eine intermittierende, kombinierte, aufeinanderfolgende Axial-Dreh-Axial-Bewegung
einer Abtriebswelle, wobei die Axialbewegung über ein Kurvengetriebe, das Arretieren
durch einen kreisförmigen Rastnocken, der in eine zugehörige Aussparung eingreift,
und die Drehbewegung über einen mit dem Arretierungsnocken verbundenen Zapfen vorgenommen
wird.
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Derartige Getriebe zur Umwandlung einer intermittierenden Wechselbewegung
in eine Drehbewegung mit einer Axialbewegung an den Endpunkten der Drehbewegung
werden häufig bei selbsttätigen Bestückungsvorgängen der verschiedensten Art und
Anwendungsgebiete verwendet. Bei der Herstellung von Golfbällen kann z. B. eine
derartige Einrichtung dazu dienen, einen Golfball von einem Montageband abzunehmen
und an eine Stelle zu bringen, wo der Ball mit dem Namen des Herstellers und mit
entsprechenden Warenzeichen od. dgl. versehen wird. Danach wird der Ball wieder
auf das Fertigungsband gebracht. Die Bewegung wird vollständig durch das Getriebe
gesteuert, so daß keine komplizierten Relais, Spulen, hydraulische Leistungen oder
Zylinder erforderlich sind, die eine regelmäßige Wartung erel fordern. Es ist bereits
eine Einrichtung bekannt, bei der ein Element eine Drehbewegung und ein anderes
Element eine Axialbewegung ausführt. Das sich drehende Element bewegt sich nicht
axial, und das axial verschiebliche Element dreht sich nicht. Diese bekannte Einrichtung,
ermöglicht keine komplizierten Bewegungsabläufe, wie sie in der geschilderten Weise
an Fertigungsbändern vorkommen. Wegen der Trennung der Axial- und Drehbewegungen
ist außerdem eine Dreh-Axial-Drehbewegung eines Armes nicht möglich.
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Weiterhin ist ein Schrittschaltgetriebe bekannt, das eine treibende
Scheibe mit axial ein- und ausrückbaren Mitnehmern aufweist. Die ein- und ausrückbaren
Mitnehmer führen neben der axialen Bewegung beim Ein- und Ausrücken auch eine Drehbewegung
aus, jedoch ist diese Drehbewegung keine hin- und hergehende Drehbewegung, und außerdem
sind diese Mitnehmer nicht dazu geeignet und vorgesehen, die Bewegungen eines Armes
an Fertigungsstraßen zu steuern. Das Ein- und Ausrücken wird durch eine in Axialrichtung
wirkende Nockensteuerung bewirkt, jedoch ist dieser Ein- und Ausrückvorgang fest
durch die Nockenform vorgegeben, der Nocken läßt sich praktisch nicht ein- und ausbauen,
so daß die axiale Hin- und Herbewegung nicht veränderbar ist. Sie ist im übrigen
bei diesem bekannten Schrittschaltgetriebe auch gar nicht erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Getriebe zur
Umwandlung einer Drehbewegung in eine intermittierende, kombinierte, aufeinanderfolaende
Axial-Dreh-Axial-Bewegung einer Antriebswelle zu schaffen, bei der ein Nocken zur
Steuerung so angeordnet ist, daß er nur Druckkräfte aufzunehmen hat.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
für den Antrieb der mit dem Rastnocken verbundenen Welle in an sich bekannter Weise
eine hin- und hergehende Zahnstange vorgesehen ist, an der für die Axialbewegung
der getriebenen Welle ein Nocken so angebracht ist, daß die Steuerkräfte den Nocken
gegen die Zahnstange 4D drücken.
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Gemäß der Erfindung wird also der die Axialbewegung bewirkende Nocken
immer gegen die Zahnstange gedrückt, so daß bei Verwendung von auswechselbaren Nocken
zur Anpassung der Axialbeweguno, an verschiedene auszuführende Axialbewegungen,
auch bei Lockerwerden der den auswechselbaren Nocken haltenden Schrauben, dieser
immer noch funktionsfähig bleibt, da die Schrauben nur auf Scherung beansprucht
sind. Auch bei lockerem Nocken bleibt der Axialhub unverändert. Das erfindungsgemäße
Getriebe hat daher besonders gute Notlaufeigenschaften.
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Gemäß einer Weiterbildunc, der Erfindun- ist zur Verineidun- eines
toten Ganges ein Hebearm vor-Ore , sehen, der mit dem Nocken unter Federbelastung
zusammenwirkt und die getriebene Welle axial be-
wegt.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß an der
angetriebenen Welle im Abstand zueinander Hebescheiben vorgesehen sind, zwischen
die der Hebearm eingreift.
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An Hand der Zeichnungen soll die Erfindung nachfolaend näher erläutert
werden.
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F i g. 1 ist eine vergrößerte, auseinandergezogene, perspektivische
Darstellung des Getriebes und der Feststelleinrichtung; F i g. 2 ist ein
Schnitt quer durch das Getriebe und die Feststelleinrichtung; F i g. 3 ist
eine Draufsicht auf das Getriebe und zeigt den Triebling im Eingriff mit dem Rad
und der Feststelleinrichtuno, in ausgezogenen Linien, während die umgekehrte Lage
des Rades und der Feststelleinrichtung gestrichelt dargestellt ist; F i
g. 4 ist ein Schnitt IV-IV durch F i g. 3;
F i g. 5 ist ein
Längsschnitt V-V des Getriebes und der Feststelleinrichtung gemäß F i
g. 3.
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Ein Getriebe 10 wandelt die Wechselbewegung der Antriebseinrichtung
16 in eine intermittierende, kombinierte Dreh- und Axialbewegung einer abtreibenden
Hauptwelle 14 um. Auf diese Weise führt auch der Arbeitsarm 12 eine kombinierte
Dreh- und Axialbewegung aus, die, da der Mechanismus innerhalb eines Gehäuses
11 angeordnet ist, den Arbeitsarm 12 an den Endstellungen der Drehbewegung
einstellt und feststellt. Die Feststellung der Lage wird durch die zusammengesetzte
Wirkung des Rades und Feststellgliedes 2 erzielt, das mit dem Triebling 4 zusammenarbeitet,
um die wirkliche Lage an den beiden Enden der Drehung zusammen mit der Funktion
eines Universalstiftes 100 in dynamischer und statischer Hinsicht zu bewirken.
Die gewölbten Schultern in dem Feststellglied 2 wirken mit der peripheren, gewölbten
Umfangsfläche des Trieblings 4 zusammen, wodurch das vorhergenannte Ergebnis erzielt
wird. Das Feststellglied 2 ist an der abtreibenden Hauptwelle 14 angebracht und
bewegt sich axial zu der Hauptwelle 14, während die axiale Lage zu dem Triebling
4 fest bleibt. Die resultierende Axialbewegung wird dadurch ermöglicht, daß die
Berührungsflächen zwischen den gewölbten Teilen des Feststellgliedes 2 und des Trieblings
4 in bezug auf eine Bewegung in axialer Richtung unbeschränkt sind. Trotzdem beschränken
sie den Drehweo, durch ihr Ineinander-reifen. Die tatsächliche Drehung des Feststellgliedes
2 wird durch den Eingriff eines Führungszapfens 38 an dem Triebling 4 in
einen Führungsschlitz
126 des Feststellgliedes 2 bewirkt.
Die gesarnte Anordnung ist in einem verschlossenen Gehäuse 18 untergebracht,
das unter anderem aus einem Deckel 20 und einer Grundplatte 22 besteht, die an dem
Deckel durch Schrauben 24 und durch Paßstifte 26 und an der Bodenplatte durch
Schrauben 116 und Paßstifte 118 verbunden sind.
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Im einzelnen ist in F i g. 1 ersichtlich, daß der Arbeitsarm
12 und ein Schaltarm 28 beide an der Hauptwelle 14 befestigt sind. Ein Klemmstift
für den Schaltarm greift mit seinem Gewinde in das geschlitzte Ende des Schaltarmes
ein. Schaltstifte32 werden durch Schrauben 30 gehalten.
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Das Feststellglied 2 ist mit der Hauptwelle 14 durch Bolzen 34 verbunden,
die mit ihrem Gewinde in das geschlitzte Ende des Feststellgliedes 2 eingreifen.
In ähnlicher Weise ist der Triebling 4 mit der Welle 40 durch Bolzen 36 verbunden.
Der Führungszapfen 38 ist in das armförmige Ende des Trieblings 4 eingeschraubt
und greift in einen Führungs-Schlitz 126 unterhalb des Feststellgliedes 2
ein.
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Auf der Welle 40 befinden sich zwei Druckscheiben 42 zur Einstellung
in axialer Richtung. Eine Feder 44 dient zusätzlich zur Befestigung des Trieblings
4 auf der Welle 40.
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Ein Antriebsritzel 46 greift in eine Zahnstange 56
ein, wobei
eine Scheibe 48 des Ritzels durch einen Stift 52 auf der Antriebswelle gehalten
wird, indem der Stift 52 in ein Loch 54 der Welle eingreift. Auf der Welle
40 befindet sich eine Hülse 50. Ein Lagerstift 80 greift in das Antriebsritzel
46 ein, das dadurch drehbar auf einer Warze 128 der Grundplatte 22 gelagert
ist.
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Wie oben bereits erwähnt, wird die Drehung der Welle 40 durch eine
Zahnstange 56 bewirkt, die durch eine Antriebseinrichtung 16 angetrieben
wird, die mit der Zahnstange durch ein Koppelstück 64 verbunden ist. An der oberen
Kante der Zahnstange 56 befindet sich eine Kulisse 58, während eine
Klemmschraube 62 das Koppelstück 64 mit der Zahnstange 56 in Verbindung
hält. Schrauben 60 zur Befestigung der Kulisse sind von unten her in die
Zahnstange eingesetzt und darin eingelassen. Es sei bemerkt, daß verschiedene Kulissen
auf der Zahnstange angebracht werden können, um die Größe der axialen Bewegung des
Arbeitsarmes 12 und außerdein die axiale Beschleunigung zu ändern.
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Ein Hebearm 66 mit einem Joch 68 überträgt die axiale
Bewegung auf die Hauptwelle 14. Mit der Hauptwelle 14 sind Hebescheiben
70 gekoppelt, die von einer Abstandshülse 72 auf Abstand gehalten
werden und durch eine Schraube 74 befestiat sind. Die Hebescheiben 70 werden
durch die Abstandshülse 72 in einem solchen Abstand aehalten, daß sie die
Schultern des Joches 68 umgreifen. Dadurch wird der Hebearm 66 in
die Lage versetzt, die Hauptwelle 14 in Abhängigkeit von der geradlinigen Wechselbewegung
der Zahnstange 56 und der zugehörigen Kulisse 58 anzugeben und zu
senken. Die Kulisse 58
wiederum greift an einen Führungszapfen 76 an,
der damit gehoben und gesenkt wird. Eine Zahnstangenführung 78 greift rollend
an das hintere Flächenende der Zahnstange 56 an, wobei die Führungsplatte
122 im wesentlichen eine balancierende und orientierende Wirkung ausübt.
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Der Flebearm 66 ist zwischen einem Paar von Auflagern 120 mittels
eines Lagerstiftes 90 drehbar gelagert, der sich innerhalb von Lagerhülsen
92 dreht. Eine Befestigungsschraube 94 hält den Hebearm auf der Drehlagerung,
so daß eine Rückholfeder 82, die gegen einen Anschlag 88 drückt, fortwährend
den Hebeaim zu drehen sucht, so daß der Führungszapfen 76 dauernd im Eingriff
mit der Kulisse 58
steht. Die Rückholfeder 82, die unter dauernder
Belastung steht und daher während des Betriebes brechen kann, ist in einer Hülse
84 gekapselt, die sich bis an den äußeren Teil des Gehäuses 18 erstreckt.
Das mit Gewinde versehene Ende 86 der Hülse 84 ist in eine Gewindebohrung
in dem Gehäuse 18 eingesetzt. Wie bereits vorher erwähnt, kann die gesamte
Einheit in einem ölbad betrieben werden. Zu diesem Zweck ist eine öleinfüllschraube,
96 vorgesehen, die in eine Gewindebohrung des Deckels 20 eingeschraubt ist.
Außerdem ist eine ölablaßschraube 98 vorgesehen, die in eine Gewindebohrung
der Grundplatte 22 eingesehraubt ist, so daß das öl abgelassen werden kann.
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Die axiale Bewegung der Hauptwelle 14 wird durch die gegenseitige
Einstellung eines Tiefenanschlages 102 und eines Anschlages 130 an dem Deckel
20 gesteuert. Eine Feststelleinrichtung 104 für den Tiefenanschlag kann zusammen
mit dem Tiefenanschlag 102 nach oben und unten auf einem Einstellgewinde 112 auf
der Hauptwelle 14 bewegt werden. Oben rechts in der F i g. 1 ist zu erkennen,
daß eine Feder 108 für den Arbeits- und Schaltarm den Schaltarm
28 in seiner Lage auf der Hauptwelle 14 hält. In gleicher Weise dient eine
Feder 110 zur Befestigung der Feststelleinrichtung 2 auf der Hauptwelle 14.
Eine Lagerbuchse 114 für die Hauptwelle ist oberhalb des Anschlages 130 eingesetzt
und führt die Hauptwelle 1.4 drehbar an ihrem oberen Ende. Das untere Ende ist in
der nachfolgend beschriebenen Weise geführt.
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Der Universalstift 100 an dem Ende des Feststellgliedes 2 greift
in eine Buchse 132 zur Endblockierung ein, wobei die Buchse wieder-um in
einem Lager 134 steckt, das an der Wandung des Gehäuses 18
befestigt ist.
Die Rückholfeder 82 mit ihrer zugehöri-Cren Hülse 84 ist an einer Lagerung
136 (F i 2) durch Einschrauben des mit Gewinde versehenen Endes
86 der Hülse 84 befestigt. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, erstreckt
sich die Rückholfeder 82 nach außen über die Lagerung 136 hinaus und greift
an den Anschlag 88 an, um so den Hebearm 66 dauernd mit seinem Arbeitsende
in die untere Lage zu drükken. Wie aus F i g. 2 erkennbar, wird das Joch
68 des Hebearmes von den Hebescheiben 70 flankiert, und es befindet
sich in seiner unteren Lage, wenn der Hub der Antriebseinrichtung 16 seine
äußerste Auslenkung erreicht hat.
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Aus F i g. 4 ergibt sich, daß das Gehäuse 18 nicht nur
die Hauptwelle 14 durch den Anschlag 130 an dem Deckel 20 trägt, sondern
außerdem noch ein unteres Lager 138 für die Hauptwelle trägt. Aus F i
5 ergibt sich die Beziehung zwischen der Antriebseinrichtung 16, einer
Antriebsstange 140 und dein Koppelstück 64. Die Zahnstange 56 ist durch Gewinde
mit der Antriebsstange 140 verbunden, während die Kulisse 58 oben an der
Zahnstange 56
mittels der Schrauben 60 befestigt ist, an den Führungszapfen
76 angreift und den Hebearm 66 in Ab-
hängigkeit von der Hin-
und Herbewegung der Antriebsstange 140 betätigt. Die Führungsplatle 122 führt zusammen
mit der Zahnstangenführung 78 die C C
Zahnstange 56 in der gleichen
Richtung der Hin-(Z CD
und Herbewegung der Antriebsstange
140. Die Feststellungs- oder Blockierungswirkung, die sowohl dy-
namisch als
auch statisch ist, ist eine direkte Funktion der Konstruktion des Feststellgliedes
2 und des Trieblings 4. Diese Teile wirken zusammen mit der nachgiebigen Einrichtung
so, daß leerer Gang vermieden wird, der eine Funktion des Hebearmes 66 ist.