DE1940870C - Innenmalteserkreuzgetriebe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein InnenmaUeserkreuzgetriebe, dessen drehbarer Antrieb ein Sperrsegment mit bezüglich der Rotationsachse des Antriebes diametral gegenüberstehend auf dem Antrieb angeordneten Enden und einen Mitnehmerstift aufweist und dessen Malteserrad sich radial von dessen Zentrum erstreckende Mitnehmernuten und zwischen benachbarten Mitnehmemuten angeordnete konkave Sperrbögen aufweist.

Bei einem bekannten Innenmalteserkreuzgetriebe dieser Art, bei dem die Sperrbögen an dem Malteserrad je durch mehrere an dem Malteserrad befestigte Stifte gebildet sind, an denen das Sperrsegment zur Anlage kommt, sind besondere Mittel zum genau ausgerichteten, spielfreien Festlegen des Malteserrades und der damit verbundenen Teile in der Raststellung, beispielsweise zum Ausführen eines Arbeitsganges an einem Werkstück, das auf einem angeschlossenen Schalttisch sitzt, nicht vorgesehen.

Bei einem anderen bekannten Getriebe, das der schrittweisen Betätigung eines Schalttisches zwecks Bearbeitung darauf sitzender Werkstücke an mehreren Bearbeitungsstationen dient und dessen Funktion der eines Innenmalteserkreuzgetriebes ähnelt, sind bereits Mittel zur Verringerung des Spieles vorgesehen, die jedoch auf die den Schalttisch antreibende Kette wirken und folglich nicht eine genau ausgerichtete spielfreie Festlegung des Schalttisches in der Raststellung bewirken. Auch sind bei Schalttischen der genannten Art schon an schwenkbaren Hebeln befestiete Arretierstifte bekannt, die in der Raststellung in

Τίε 1 eine perspektivische Ansicht mit teilweise weiatebrochcncn Teilen eines Innenmalteserkreuzgetriebes mit von diesem angetriebenem Schalttisch, eier vorzugsweise bei einem automatischen vierstufigen Arbeitsgang Verwendung findet,

F i g 2 eine Draufsicht eines vierstufigen Malteser-

Fig 3 eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Antriebes eines Innenmalteserkreuzgetriebes,

Fie 4 bis einschließlich 16Draufsichten aufeinanderfolgenden Stellungen des Malteserrades relativ zu dem Antrieb eines vierstufigen Innenmalteserkreu/iictriebes,

Fig. 17 eine Draufsicht des Malteserrades cmc achtstufigen Innenmalteserkreuzgetriebes,

Fig. 18 eine Draufsicht des Antriebes eines achtstufigen Innenmalteserkreuzgetriebes, der zu dem in F i g 17 dargestellten Malteserrad gehört,

Fig. 19 eine vergrößerte Draufsicht eines Teiles eines vierstufigen Innenmalteserkreuzgetriebes, die die Lage der Mittellinien zweier benachbarter Mitnehmernuten verdeutlicht,

F i g. 20 eine vergrößerte Draufsicht eines Teiles eines achtstufigen Innenmalteserkreuzgetriebes, die die Lage der Mittellinien zweier benachbarter Mitnehmemuten verdeutlicht.

Der Schalttisch 11 ist mit einem Innenmalteserkreuzgetriebe 10 versehen und in einem Ringlager 12 gelagert, das an einem äußeren Gestell angebracht ist, das vier Bearbeitungsstaüonen trägt, um vier Arbeitsgänge an einem nicht dargestellten Werkstück auszuführen, das mittels des vierstufigen Innenmalteserkreuzgetriebes 10 weitergeschaltet wird. Ein Gehäuse 14 nimmt einen Antriebsmotor 16 auf und sitzt auf einer Grundplatte 15, die ihrerseits auf einem Arbeitstisch od. dgl. befestigbar ist.

Der als Elektromotor ausgebildete Antriebsmotor 16 ist mittels einer Antriebswelle 18 an ein untersetzendes Kegelradgetriebe angeschlossen, das in einem Getriebekasten 19 angeordnet ist. Das 90-Grad-

Kegelradgetriebe kann durch ein untersetzendes Getriebe ersetzt sein, daß aus einer an der Antriebswelle 18 befestigten Schnecke und einem an der Treibwelle 20 des Antriebes 25 des Innenim.Ueserkreuzgetriebes 10 befestigten Schneckenrad besteht Die Treibwelle 20 für den Antrieb 25 t rstreckt sich von dem Getriebekasten 19 nach oben. Die Antriebswelle 18 trägt einen Keil, der die Aufrechterhaltung der Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsmotoi 16 und dem untersetzenden Getriebe bei Verschiebungen des Getriebes in Richtung der Antriebswelle 18 ermöglicht. Solche Verschiebungen werden durch einen leistenartigen Schlitten 22 ermöglicht, mittels dessen der Getriebekrsten 19 an der Grundplatte 15 gelagert ist. Der Getriebekasten 19 ist mittels eines SperrzyUnders 23 längs der Achse des Schlittens 22 verstellbar. Der Zweck dieser Konstruktion besteht hauptsächlich darin, dein Antrieb 25 spielfrei in einer Mittelstellung festzulegen, um dadurch den Schalttisch 11 in der Raststellung des Innenmalteserkreuzgetriebes 10 festzuhalten und an einer der Bearbeitungsstationen einen Arbeitsgang auszuführen.

Der Antrieb 25 weist eine Antriebsplatte 26 auf, die einen Mitnehmerstift 28 und starr damit verbunden ein Sperrsegment 30 trägt. Die Treibwelle 20 des Antriebes 25 ist an einer Nabe 29 auf der Unterseite der Antriebsplatte 26 befestigt. Die Enden 31 des Sperrsegmentes 30 sind im wesentlichen um 180' diametral gegenüberstehend angeordnet, wobei sich jeweils bogenförmige Sperrflächen 32 neben jedem Ende 31 befinden. Zwischen den beiden Sperrflächen 32 ist in jedem Sperrsegment 30 eine Auskehlung· 34 vorgesehen, die dem doppelten Zweck der Gewichtsverminderung und der Schaffung von zusätzlichem Spielraum bei bestimmten Bedingungen dienen kann, obwohl bei mit geringen Toleranzen hergestellten, normalen Innenmaltesprkreuigetricben mit 4 bis 16 Stufen solche Auskehlungen 34 nicht unerläßlich sind. Die Rotationsachse 35 bildet die Mitte der Treibwelle 20 des Antriebes 25.

Bei einem vierstufigen Innenmalteserkreuzgetriebe 10 weist das Malteserrad 40 vier Mitnehmernuten 41 auf, die um jeweils 90° versetzt zueinander angeordnet sind. Zwischen den Mitnehmernuten 41 mit den Nutenden 44 sind konkave Sperrbögen 42 gebildet. In der Raststellung liegt die Rotationsachse 35 auf einer Rastmittellinie 50 auf dem Mittelpunkt des zugehörigen Sperrbogens 42. Die Veränderlichen, wie z. B. der Mittenabstand zwischen der Rotationsachse 35 und dem Zentrum 46 des Malteserrades 40, die Breite der Mitnehmernuten 41, der Sperradius des Antriebes, bestimmen die Breite der Nutenden 44. In der Praxis hat es sich als wünschenswert erwiesen, die erwähnten Veränderlichen so zu bemessen_vdaß die Nutenden 44 wenigstens eine Breite von 3,17 mm und insbesondere von 4,76 mm aufweisen. Falls keine großen Belastungen vorkommen und die Drehgeschwindigkeiten niedrig sind, ist die Breite der Nutenden 44 nicht so kritisch.

Bei hohen Drehgeschwindigkeiten oder beträchtlichen Belastungen kommt es dagegen auf die Einhaltung der Konstruktionskriterien an.

Um bei bezüglich der Rotationsachse 35 diametral gegenüberstehenden Enden 31 der Sperrsegmente 30 genügend Spielraum für die Drehung zu haben, ist eine bogenförmige Ausnehmung 45 in der Mitte zwischen den konkaven Sperrbögen 42 und damit zwischen den zugehörigen Mitnehmernuten 41 in dem Maiteserrad 40 angebracht Es besteht eine Beziehung zwischen der Bogenlänge der Ausnehmung 45 und dem Winkel zwischen benachbarten Mitnehmemuten 41, nämlich daß der die Bogenlänge der Ausnehmung

45 bestimmende Winkel Λ gleich groß wie oder größer als der Winkelt zwischen den Mitnehmernuten 41 sein muß.

In der Raststellung (F i g. 4), bei der die Rotationsachse 35 auf einer Rastmittellinie 50 liegt, sind die

ίο Sperrflächen 32 an dem Sperrsegment 30 zwischen den diametral gegenüberstehend angeordneten Endeu 31 in Anlage an den konkaven Sperrbögen 42 des Malteserrades 40. Der Mitnehmerstift 28 befindet sich in der Mitte zwischen einem Paar benachbarter Mitnehmernuten 41. Bei einer Raststellung ergibt ein radiales Verschieben der Rotationsachse 35 des Antriebes 25 von dem Zentrum 46 des Malteserkreuzes 48 nach außen (wie in Fig.4 durch den nach oben zeigenden und durch die Rotationsachse 35 verlaufenden

ao Pfeil dargestellt) eine spielfreie Anlage zwischen den konkaven Sperrbögen 42 des Malteserrades 40 und den bogenförmigen Sperrflächen 32 des Sperrsegmentes 30. Diese Wirkung wird durch die in Abhängigkeil von der Mittelstellung des Mitnehmerstiftes 28 gesteu

erte Betätigung des Sperrzylinders 23 erreicht, det über eine Spurweite 24 den Getriebekasten 19 leicht verschiebt. Wesentlich ist hierbei ein Auskuppeln dei Antriebswelle 18 oder der Treibwelle 20 mittels einer Ausrückkupplung oder innerhalb des Getriebekastens

19. Deshalb sollte die Verschiebung der Rotationsachse 35 und das Abkuppeln des Antriebsmotors 16 im wesentlichen gleichzeitig so geschehen, daß die Anlage der bogenförmigen Sperrflächen 32 des Antriebes 25 an den konkaven Sperrbögen 42 des Mal teserrades 40 in voller Breite erreicht wird. In dem gesperrten Zustand der Raststellung werden etwaige Ungenauigkeiten der Sperrung über den weitest möglichen Abstand von der Rastmittellinie 50 verteilt und dadurch die Auswirkungen von Ungenauigkeiten auf ein Minimum reduziert, da die Enden 31 des Sperrsegmentes 30 diametral gegenüberstehend angeordnet sind und damit die maximal mögliche Breite der Anlage ergeben.

Fine andere Ausführung einer schaltbaren Sperrung besteht darin, daß die Sperrflächen 32 und die Sperrbögen 42 kegelstumpfförmig zusammenpassend ausgebildet sind und die Treibwelle 20 sich in ihrer Längsrichtung verschieben läßt. In diesem Fall ist der Radius der die Sperrbögen 42 bestimmenden Kreise auf der Oberseite des Malteserrades 40 kleiner als der entsprechende Radius auf der Unterseite des MaI-teserrades 40, so daß sich über dessen Dicke kegeistumpfförmige Flächen der Sperrbögen 42 bilden. Wenn dabei der Antrieb 25 durch Verschieben der Treibwelle 20 vertikal bewegt wird, tritt eine Kupplungswirkung zwischen den kegelstumptförmigen Sperrflächen 32 und Sperrbögen 42 ein. Obwohl diese Wirkung mit der eines Arretierstiftes vergleichbar ist, tritt eine genaue Sperrung ein, wobei das Verschieben

der Treibwelle 20 gleichzeitig das Abkuppeln bewirken kann. Außerdem können die Sperrflächen 32 auf dem Antrieb 25 in der Art von Bremsbacken oder eines Spannfutters zwecks Erzielung einer spielfreien Sperrung verstellbar sein.

Sobald die Kupplung wieder eingerückt und die Rotationsachse 35 des Antriebes 25 in ihre Normal-Stellung geschoben ist, beginnt die Drehung des Antriebes 25 entgegen dem Uhrzeigersinn (F i g. 5). Das

normale Zusammenwirken der Sperrflächen 32 des Sperrbogen 42 des Malteserrades 40. Dieser Zustand

Antriebes 25 und der Sperrbogen 42 des Malteserra- hält an und verstärkt sich, bis die Mitte der Raststel-

des 40 ist dabei uneingeschränkt sichergestellt. lung erreicht ist (F i g. 4).

Bei fortschreitender Drehung des Antriebes 25 Bei einem achtstufigen Innenmalteserkreuzgetriebe (Fig. 6) bewegen sich die Enden 31 des Sperrsegmen- 5 (F i g. 17, 18, 20) besteht der Unterschied zu dem vortes 30 in die Ausnehmung 45 des Malteserrades 40 her beschriebenen vierstufigen hauptsächlich in dem hinein. Die Ausnehmung nimmt in zunehmendem Winkel von nur 45° zwischen benachbarten Mitneh-Ausmaß (F i g. 7) ein Ende 31 des Sperrsegmentes auf. mernuten 41. Auch bei dieser Ausführungsform sind Wenn der Mitnehmerstift 28 weiter in die Mitnehmer- die Enden 31 des Sperrsegmentes 30 bezüglich der nut 41 eingreift (F i g. 8), hat sich der linke Sperrbo- to Rotationsachse 35 diametral gegenüberstehend, also gen 42 des Malteserrades 40 genügend weit von der um 180° versetzt angeordnet. Die Auswirkung der unAuskehlung 34 wegbewegt. Die Auskehlung 34 ist un- terschiedlichen Winkel von 45 bzw. 90° zwischen nötig, wenn bei der Herstellung der Teile genaue benachbarten Mitnehmernuten 41 bei acht- und vier-Toleranzen eingehalten worden sind. Falls schwere stufigen Innenmalteserkreuzgetrieben besteht haupt-Lasten auf dem Schalttisch 11 ruhen oder hohe Ge- 15 sächlich in der unterschiedlichen Bogenlänge der Ausschwindigkeiten zur Anwendung kommen, wird die nehmungen 45 in den betreffenden Malteserrädern Auskehlung 34 in dem Sperrsegment 30 weggelassen, 40; die entsprechenden Zentriwinkel der Bogenlängen um eine bogenförmige Berührung von vollen 180° zu der Ausnehmungen 45 betragen mindestens 45 bzw. erzielen und den Drehstoß zu absorbieren, wenn der 90° (Fig. 19,20).

Mitnehmerstift 28 aus der Mitnehmernut 41 austritt 20 Die Betätigung des Mechanismus zum Verschieben

(F i g. 15, 16). der Rotationsachse 35 und der Ausrückkupplung wird

Die maximale Größe der Ausnehmung 45 ist dann zweckmäßigerweise von der Bewegung des Mitneh-

erforderlich. wenn der Mitnehmerstift 28 den halben merstiftes 28 abgeleitet. Hierzu kann ein — in der

Weg in der Mitnehmernut 41 zurückgelegt hat Zeichnung nicht dargestellter—Fühler von dem Mit-

(Fig.9). Wenn der Mitnehmerstift 28 sich dem Ende 25 nehmerstift 28 bei Erreichen der Mitte der Raststei-

der Mitnehmernut 41 nähert (Fig. 10), ist das Sperr- lung angeschlagen werden. Der Fühler bewirkt dann

segment 30 des Antriebes 25 im wesentlichen in einer das Verschieben der Rotationsachse 35 durch Betäti-

berührungsfreien Lage. Wenn danach der Mitnehmer- gung des Sperrzylinders 23 mittels eines Mikroschal-

stift 28 das hintere Ende der Mitnehmernut 41 er- ters. Durch das Verschieben des Getriebekastens 19

reicht (F i g. 11,12), wird der innere Freibogen 36 des 30 wird die Ausrückkupplung betätigt.

Sperrsegmentes 30 wichtig. Wenn der Mitnehmerstift Ähnliche Mittel können zum axialen Verschieben

28 beginnt, aus der Mitnehmernut 41 auszutreten der Treibwelle 20 verwendet werden, wenn die Sperr-

(Fig. 13 bis 15), sind keine anderen Spielräume für bögen 42 und die Sperrflächen 32 zusammenprs-

die Bewegungen nötig als während des Eintretens des sende, kegelstumpfförmige Flächen bilden.

Mitnehmerstiftes 28 in die Mitnehmernut 41 (Fig.7 35 Die Verhältnisse stimmen auch für Innenmalteser-

bis 11). Folglich ist die Form des Sperrsegmentes 30 kreuzgetriebe mit einer beliebigen Anzahl von Stufen

beiderseits der durch die Mitte des Mitnehmerstiftes zwischen vier und sechzehn. Derartige Innenmalteser-

28 und die Rotationsachse 35 definierten Achse spie- kreuzgetriebe mit mehr als sechzehn Stufen werden in

gelgleich. Unmittelbar beim Austreten des Mitneh- der Industrie verhältnismäßig selten verwendet; das-

merstiftes 28 aus der Mitnehmernut 41 zu Anfang der 40 selbe trifft auch für solche Getriebe mit weniger als

Raststellung (Fig. 16) beginnen die Sperrflächen 30 vier Stufen zu. Tatsächlich ist die Anordnung mit viei

ihre bogenförmige Berührung mit den konkaven Stufen eine der am häufigsten verwendeten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

j 940 entsprechende" Ausnehmungen in einem Rand des Patentansprüche:

1. Innenmalteserkreuzgetriebe, dessen drehba- S rer Antrieb ein Sperrsegment mit bezüglich der Rotationsachse des Antriebes diametral gegenüberstehend auf dem Antrieb angeordneten Enden und einen Mitnehmerstift aufweist und dessen Malteserrad sich radial von dessen Zentrum ao erstreckende Mitnehmernuten und zwischen benachbarten Mitnehmernuten angeordnete konkave Sperrbögen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum elastischen Verschieben der Rotationsachse (35) des Antriebes (25) radial von dem Zentrum (46) des Malteserrades (40) nach außen für eine spielfreie Anlage des Sperrsegmentes (30) an Sperrbögen (42) ein den die Rotationsachse (35) enthaltenden Getriebekasten (19) linear verschiebender Sperrzylinder (23) vorgesehen ist.

2. Inneiiinallc!>erkieuzgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausrückkupplung zwischen dem Antriebsmotor (16) und dem Getriebekasten (19) zur Betätigung wäh- as rend der Raststellung vorgesehen ist.

3. Innenmalteserkreuzgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mitnehmerstift (28) zum Betätigen des Sperrzylinders (23) und/oder der Ausrückkupplung vorgesehen ist.

U * es, eine genau aus-Festlegung des Malteserrades !;i3SKL·. Diese Aufgabe iSenmalteserkreuzgetriebe der ein-SL Art dadurch gelöst, daß zum da-Verschieben der Rotationsachse des An- ^aTT dem Zentrum des Maltesefrades Sh außen für eine spielfreie Anlage des Sperrsegmentes an Sperrbögen ein den die Rotationsachse ent-Snden Getriebekasten linear versiebender

^^tnnXtsr?ckku_PPg zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebekasten zur Betäti-Cs während der Raststellung und em Mrtnehiner-SKn Betätigen des Sperrzylinders und/oder der Ausrückkupplung vorgesehen sein.

Sr 3rden für diesen Zweck Arretierstifte. V Klötze u dgl. verwendet, die an dem Schalttisch angreifen. Dadurch können jedoch radiale Ungenau,g-Liten entstehen, da die Sperrung nicht auf das Malteserkreuzgetriebe selbst wirkt. Mit den Mitteln der Erfindung wird dagegen eine genau ausgerichtete Sperrung des Malteserrades selbst sichergestellt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispicle des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und war