BESCHREIBUNG
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Antriebstechnik und betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung mit mindestens einem Antrieb und mindestens einem Abtrieb und zwischen diesen angeordneten flexiblen Kettenführungen.
Bekannt sind rotatorische Antriebe, bei denen das Übertragungsmittel bspw. eine starre Welle, eine Saite oder ähnliches tordiert, oder bspw. bei Riemen, Ketten, Bändern und dergleichen durch Zugkräfte gereckt werden. Jeder dieser Antriebstypen zeigt für die Antriebsübertragung charakteristische ihm eigene Vor- und Nachteile, die ebenfalls bekannt sind. Die starre Welle eignet sich hauptsächlich zur Übertragung der Kraft über grössere Distanzen; dabei ist zu beachten, dass bei grosser Belastung ein störendes Tordieren auftreten kann. Zur Übertragung über kleinere Distanzen werden Saiten im Sinne von biegsamen Wellen oder Ketten verwendet. Bei der Verwendung von bspw.
Ketten, rechnet man mit einer starren Übertragung und bei der Verwendung von Saiten mit einer flexiblen Übertragung, welche letztere durch den grossen Torsionswinkel bei Belastung nur zur Übertragung von kleinen Drehmomenten geeignet sind.
So ist bspw. durch die US-PS 3 718 051 ein Kraftübertragungssystem bekannt, das über flexible Kettenführungen zwischen einem An- und einem Abtrieb eine Drehbewegung übertragen wird. Das Übertragungsmittel ist eine Anzahl lose aneinandergereihte Kugeln, welche durch den Kettenkanal gestossen werden. Um eine verhältnissmässig gleichmässige Kraftübertragung zu erzielen, muss zumindest die Kettenführung im Stossdrum recht rigide sein, da bei flexibler Wandung die Kugeln, die, Rundung auf Rundung in Kontakt stehend, im Stossbetrieb lageinstabil sind, durch die Kanalwände lagestabilisiert werden müssen. Im Zugdrum dagegen, in welchem bei der Rückführung der Kugeln im wesentlichen keine Kräfte, schon gar keine solchen aus der Übertragung auf die Kugeln wirken, ist die Elastizität oder besser die Stabilität der Kettenführung von untergeordneter Bedeutung.
Aus diesen Gründen sind der Flexibilität der beschriebenen Kraftübertragung mittels Kugeln recht enge Grenzen gesetzt. Eine gleichmässige Kraftübertragung ist zumindest in der flexiblen Ausführungsform nicht ohne weiteres möglich.
Das Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher die (rotatorische) Kraftübertragung über flexible Verbindungen zwischen An- und Abtrieb im wesentlichen ruckfreien und achssynchronen Betrieb über eine beliebige Anzahl von Umdrehungen bzw. über eine beliebige Summe von Winkelgraden beiderlei Vorzeichens, bei wechselnder Belastung sowie bei wechselnder Drehrichtung ermöglicht ist.
Dieses Ziel wird mit Hilfe der in den Patentansprüchen definierten Erfindung erreicht.
Für die Diskussion der Erfindung wird die CH-PS 621 183 der Anmelderin zu Hilfe genommen, in welcher ein Kettentrieb mit einer endlosen Gelenkkette beschrieben ist. Dieser Kettentrieb wird als Förderkette, vorzugsweise im Zusammenhang mit Zeitungstransporteuren eingesetzt, wobei im starren Kettenkanal über Schlitze die Kraftwirkung von der Kette abgenommen wird. Einige Vorteile dieses Kettentriebes, allem voran der rucklose, geschmeidige Lauf der Kette in den starren Führungskanälen, sollen zu einer qualitativ guten Realisierung der vorliegenden Erfindung mithelfen.
Anhand der nachfolgend aufgeführten Figuren werden einige Ausführungsformen der Erfindung nun eingehend diskutiert. Es zeigen:
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine erste Ausführungsform der Erfindung und damit gleichzeitig das Prinzip derselben;
Fig. 2 a bis c Abwandlungen der Erfindung, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind;
Fig. 3 in prinzipieller Darstellung einen Mehrfachantrieb mit serieller Anordnung von An- und Abtrieb zusammengestellt aus Elementen der Ausführungsform nach Fig. 1;
Fig. 4 eine Leistungsverzweigung durch einen Antrieb mit mehreren Abtrieben;
Fig. 5 ein Detail der Ausführungsform nach Figur 1;
Fig. 6 ein weiteres Detail der Ausführungsform nach Figur 1;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Das Prinzip der Erfindung und gleichzeitig eine erste Ausführungsform derselben, zeigt wie schon erwähnt Figur 1.
Mit A ist ein im Uhrzeigersinn drehender Antrieb bezeichnet und mit B ein im gleichen Drehsinn arbeitender Abtrieb. Anund Abtrieb sind über eine Gliederkette, vorzugsweise eine 3D-Kette 6, wie sie in der CH-PS 538 065 der Anmelderin prinzipiell beschrieben ist, miteinander wirkverbunden. Auf Konstruktionsdetails wird später im Zusammenhang mit anderen Figuren eingegangen; mit Hilfe der ersten Figuren sollen lediglich Prinzip und Anwendung gezeigt werden.
An- und Abtrieb sind je in einem Umlenkgehäuse 1, 1' untergebracht, in welchen die mittels den Kraftübertragungswellen 3, 3' angetriebenen oder treibenden Kettenränder 2, 2' untergebracht sind. Das Umlenkgehäuse 1, 1' wird vorzugsweise symmetrisch-zweischalig ausgeführt, damit in Baukastenart die An- und Abtriebe beliebig zusammengestellt werden können.
Die Kette 6 läuft ausserhalb des Umlenkgehäuses 1, 1' durch einen flexiblen Kettenkanal 7, welcher bspw. aus einem Schlauch oder einem flexiblen Rohr bestehend zusammen mit der Kette in jede beliebige Raumrichtung gebogen werden kann. Je nach Kettengrösse, also dem Durchmesser der Kettenglieder, sind in einem weiten Bereich brauchbare Krümmungsradien möglich, wodurch neben schier beliebigen Abständen zwischen An- und Abtrieb auch praktisch jede Topographie dazwischen überwunden werden kann. Der flexible Kettenkanal 7 ist bspw.
über einen Verbindungsstutzen 5 mit dem Umlenkgehäuse 1, 1' verbunden, ebenso gut kann der Kettenkanal auch auf andere Art im Umlenkgehäuse eingepasst werden. Im Umlenkgehäuse 1, 1 ' ist zur Führung der Gliederkette bzw.
3D-Kette 6 ein formenmässig mit dem Kettenrad 2, 2' zusammenhängender Kettenkanal 4, 4' eingearbeitet, in welchem die 3D-Kette 6 zwangslos laufen kann.
Wählt man die Länge des (gesamten) Kettenkanals möglichst gleich der Nennlänge der Endloskette, so kann direkt von den sich daraus ergebenden ausgezeichneten Laufeigenschaften, wie sie in der CH-PS 621 183 beschrieben sind, profitiert werden. Es versteht sich dabei, dass die Kette in beiden Richtungen, vor- und rückwärts, betrieben werden kann.
Wird nun die Gliederkette wie in diesem Beispiel gezeigt vom Antrieb A her im Uhrzeigersinn betrieben, so wird die Endloskette in einer Kettenführung 7 in Stossrichtung 5 und in der andern, rücklaufenden Kettenführung 7' in Zugrichtung Z belastet. Der Grund für dieses vorteilhafte und zudem erwünschte Verhalten wird hier kurz erläutert.
Die Gesamtlänge des Kettengehäuses, das ist die Länge der Kettenkanäle 4,4' in den Umlenkgehäusen 1, 1' von Anund Abtrieb A und Bund der Kettenführungen 7, 7' zwischen diesen, ist im betriebslosen Zustand definiert. Die Gesamtlänge der darin laufenden Kette soll im wesentlichen der Gesamtlänge des Kettenkanals im betriebslosen Zustand entsprechen. Im dynamischen Betrieb werden bei einer flexiblen Kettenführung, die ja gezwungenermassen auch eine Flexibilität in der Längsrichtung aufweisen muss, diese geometrischen Gegebenheiten verändernd beeinflusst. In Laufrichtung wird entsprechend dem Elastizitätsverhalten der flexiblen Kettenführungen, der relativen Kettengeschwindigkeit, dem Reibungsverhalten zwischen Kette und Führung und dem zu übertragenden Drehmoment im Stosstrum eine mehr oder weniger geringe Längsdehnung und im Zugtrum eine ungefähr gleich geringe Stauchung auftreten.
Damit sind im Betriebsfall die Kettenführungen im Stoss- und Zugtrum verschieden lang; die Nennlänge der Kette bleibt jedoch gleich und die Gesamtlänge des Kettenkanals bleibt im wesentlichen auch gleich der Kettenlänge oder der Länge im betriebslosen Zustand, doch wie gesagt sind die Proportionen zwischen den flexiblen Kettenführungen die Zug- und die Stosskräfte übertragen je nach Betriebsfall verschieden.
Wird die Nennlänge der Kette grösser gewählt, als die Gesamtlänge des Kettengehäuses im betriebslosen Zustand, so beginnt sich auch die Kettenführung des Zugtrums zu dehnen, denn durch das Hineinstossen der Kette in die flexible Kettenführung des Zugtrums geht ein Teil der Zugwirkung verloren; das Gegenteil geschieht bei einer Nennlänge der Kette,die kleiner ist als die Gesamtlänge des Kettengehäuses. Die simultane Ausnützung von Stoss- und Zugkräften während der Übertragung ist nur innerhalb verhältnismässig kleiner Abweichungen der Kettenlänge von der Kettengehäuselänge im spannungslosen Zustand gegeben; optimal ist der Fall gleicher Längen, realisierbar sind im wesentlichen gleiche Längen.
Die Kraft der Übertragung von An- zu Abtrieb ist somit auch im wesentlichen je in Zug- und Stosskraft halbiert aufgeteilt; eine nicht kraftübertragende Strecke, wie dies bspw.
bei einem flexiblen Antrieb durch lose aneinandergereihte Kugeln im Zugtrum der Fall ist, kommt bei der Kraftübertragung gemäss Erfindung nicht vor.
Bei der starren Kettenführung der Gliederkette, wie bspw.
in der oben erwähnten CH-PS 621 183 beschrieben, ist die Aufteilung der Kräfte in simultan wirkende Zug- und Stosskräfte deswegen nicht gegeben, weil die starre Kettenführung sich nicht wie die flexible Kettenführung bei Wechsellast, insbesondere aber im Wechselbetrieb, den sozusagen peri- staltischen Eigenschaften der Kette anzupassen vermag. Die resultierende Charakteristik von Kette und Kettenführung, wie sie sich aus der Lehre gemäss Erfindung ergibt, bewirkt während der Kraftübertragung bei Wechsellast, bzw. bei Drehmomentänderungen in einem verhältnissmässig weiten Bereich und im Wechselbetrieb, also bei Drehrichtungsänderungen, eine sehr hohe Synchronizität bei jeder Winkelstellung von Antrieb und Abtrieb.
Mit diesem Antrieb gemäss Erfindung können ausserdem, oftmals (sogar) mehrere teure Winkelgetriebe und Gelenkwellen ersetzt werden. Nebst den damit eingesparten Kosten, fallen auch die Kosten für den Serviceaufwand solcher Getriebe und Wellen dahin.
Die Figuren 2a bis 2c zeigen in einfacher symbolischer Darstellung einerseits Abwandlungen der Erfindung und andererseits, wie mit einfachen Änderungen die Verwendungsmöglichkeiten der Erfindung variiert werden können.
Der Antrieb A in Figur 2a ist durch einen grösseren Kettenraddurchmesser, bzw. grössere Zähnezahl am Abtrieb B, bezüglich der Kraftübertragung untersetzt; im umgekehrten Fall ist ebenso gut eine Übersetzung des Antriebs möglich.
Eine der Möglichkeiten der flexiblen Antriebsübertragung mittels flexiblen Kettenkanälen zeigt Figur 2b, in welcher Ab- und Antrieb gegeneinander verschwenkt sind. Auf diese Weise ist der Antrieb in praktisch allen Lagen einbaubar, wodurch schwer zugängliche Antriebe realisiert werden können. Auch hier ist eine Über- oder Untersetzung gleicherweise möglich. Bei einer Verschwenkdrehung um 180 Grad, wie in Figur 2c gezeigt, kann eine Drehrichtungsumkehr bewirkt werden. Bei allen diesen Abwandlungen werden, wie auch in der Grundausführung nach Figur 1, durch beide Kettenstränge Kraft übertragen; der eine überträgt Zug-,der andere Druckkräfte, was zu einer kraftausgleichenden Wirkung führt.
Während bei der Abwandlung nach Figur 4 Kraft parallel vom An- oder Abtriebsblock auf die einzelnen Elemente übertragen wird, zeigt Figur 3 die Möglichkeit einer seriellen Kraftübertragung auf bspw. einen Abtrieb I und einen Abtrieb II, entweder in derselben Drehrichtung und/oder in umgekehrten Drehrichtungen, je nach der Verschränkung einer oder mehrerer Abtriebe zueinander. Der Mehrfachantrieb gemäss Fig. 3 ist beliebig anwählbar, d.h. der Antrieb A und die Abtriebe B1, B2 können sowohl die Funktion des Antriebs als auch des Abtriebs übernehmen. Auf diese Weise lassen sich die beliebigsten räumlichen Antriebsprobleme lösen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass der Abtrieb während der Leistungsübertragung bewegbar ist.
Dies ist besonders brauchbar bei der Ausführungsform mit Zwillingsschläuchen als flexible Kettenführungen, eine Ausführungsform, die an späterer Stelle noch diskutiert wird.
Figur 4 zeigt eine weitere Abwandlung der Erfindung, bei der durch Zusammenstellung von mehreren Antriebselementen A, wie sie bspw. in Figur 1 gezeigt sind, zu einem mehrfach An- oder Abtrieb. Über eine gemeinsame zentrale Kraftübertragungswelle 10' werden Ax Antriebe miteinander betätigt, welche ihrerseits bspw. die beiden in Figur 4 gezeigten Abtriebe B1 und Bx über die in flexiblen Kettenkanälen 7, 7' laufenden Ketten antreiben. Gleicherweise können die Abtriebe räumlich zum Antriebsblock beliebig verschwenkt werden; ebenso variabel lässt sich über einen einzigen Antrieb ein Abtriebblock mit mehreren Elementen antreiben.
Fig. 5 zeigt nun ein Detail der Ausführungsform gemäss Fig. 1 welche Ausführungsform auch für die diversen diskutierten Abwandlungen wie Über- oder Untersetzungen, Anoder Abtriebblocks, Drehrichtungsumkehr u.a. verwendet werden kann. Die nachfolgenden konstruktiven Angaben beziehen sich auf die bevorzugte Verwendung einer 3D-Kette, wie sie vom Prinzip her in der CH-PS 538 065 der Anmelderin beschrieben ist. Dargestellt ist ein Teil der flexiblen Antriebsübertragung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, nämlich der antriebsseitige Teil A. Das Gehäuse 1 besteht aus den zwei Hälften 1a und 1b, jeweils mit eingearbeitetem Kettenradgehäuse-Halbteil und einem Teil des Kettenkanals 4.
Dies ist besonders gut zu sehen in der Detaildarstellung von Fig. 6. Das Kettenrad 2 weist an seinem Umfang Vertiefungen 12 auf zur partiellen Aufnahme der Kettenglieder 10, welche mit der Tiefe d im Eingriff mit dem Kettenra d 2 stehen. Die Tiefe d wird derart gewählt, dass der Kopfkreisradius R des Kettenrades 2 den Krümmungsradius R' der Kette 6 nicht erreicht und dass bevorzugterweise R'-R#0 gilt. In Fig. 6 ist dies mit dem Winkel alpha # 180 Grad gezeigt. Die Wirkung dieser Massnahme ist im CH-Patent 654 084 der Anmelderin eingehend beschrieben.
Fig. 6 zeigt noch ein weiteres Detail zur Realisierung eines Antriebs gemäss Erfindung. Um einen erschütterungsfreien Lauf und um eine genügend hohe Betriebslebensdauer zu erreichen, ist ein möglichst friktionsarmer oder besser ein friktionsfreier Betrieb anzustreben. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird ein Verbindungsstutzen 5 zwischen Gehäuse 1 und der flexiblen Kettenführung 7, welche letztere bspw. ein Hochdruckschlauch sein kann, so zum Kettenkanal 4 im Gehäuse 1 angeordnet, dass sich das Kettenrad 2 im Umlenkgehäuse 1 unter Bildung der Zwischenräume 15 (Fig. 6) selbst zentrieren kann. Die unvermeidliche Friktion der 3D-Kette im Kettenkanal 4, wird durch ein Schmiermittel im nota bene geschlossenen System minimiert.
Fig. 7 zeigt schliesslich eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die flexiblen Kettenführungsteile 7, 7'zwischen bzw. vom und zum An- und Abtrieb je in einem Zwillingsschlauch mit einer Trennwand 15' verlaufen. In den für die Kettenkanäle vorgesehen Innenräumen des Zwillingsschlauches läuft die Endloskette 6. Diese Variante gleicht bei Verwendung von dünnen Ketten einem Wellenantrieb und kann wie ein solcher betätigt werden, ohne dass dieser Antrieb aber die oft unerwünschten Torsionseigenschaften eines Wellenantriebs aufweist. Auf diese Art sind ebenso grosse Abstände zwischen An- und Abtrieb erreichbar; sehr vorteilhaft ist dabei die Freiheit, den Antrieb irgendwo im Umgebungsraum herumzuführen. Beim Abtrieb können unmittelbar nach Anlaufen des Antriebs grosse Drehmomente abgenommen werden, die Übertragung verhält sich bewegungsstarr und damit synchron.
In zusammengefasster Beschreibung handelt es sich bei der Erfindung um eine Vorrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung mit mindestens einem Antrieb und mindestens einem Abtrieb und zwischen diesen angeordneten flexiblen Kettenführungen, die sich dadurch auszeichnet,dass die Kraftübertragung mittels einer im wesentlichen der Gesamtlänge des Kettengehäuses im betriebslosen Zustand, das ist die Länge der Kettenkanäle (4, 4') in den Umlenkgehäusen (1, 1') von An- (A) und Abtrieb (B) und der flexiblen Kettenführungen (7, 7') zwischen diesen, entsprechenden stoss- und zugbetriebsfähigen Endloskette (6). Eine serielle Zusammenschaltung von einer Mehrzahl von Abtrieben (BI, BII . .
BXX), die über flexible Kettenführungen (7', 7"...) von einem Antrieb (A) antreibbar sind, ist eine erste, und eine über eine gemeinsame Welle (10') angetriebene Parallelschaltung von Antrieben (Ax), mit zu jedem Antrieb (Al . . .Ax) über Endlosketten und flexible Kettenführungen (7, 7') verbundenen Abtrieben (B1 ... Bx), ist eine zweite grundsätzliche Ausführungsform der Erfindung. Weitere Ausführungsformen sind: dass die flexible Kettenführung (7, 7') aus einem in alle Raumrichtungen biegbaren Schlauch besteht, dessen Innenraum als Kettenkanal (4) benutzt wird; dass der vom Antrieb (A) zum Abtrieb (B) laufende flexible Kettenführungsteil (7) und der vom Abtrieb (B) zum Antrieb (A) laufende flexible Kettenführungsteil (7') aus einem in alle Raumrichtungen biegbaren Zwillingsschlauch besteht, dessen beiden Innenräume als Kettenkanal (4) benutzt werden.
Andere naheliegende, von der Erfindung abgeleitete Ausführungsformen betreffen insbesondere die Ausgestaltung der vorzugsweise zweischaligen An- und/oder Abtriebe (A,B,C,...) und der flexiblen Kettenführungsteile (7, 7'...).
DESCRIPTION
The invention is in the field of drive technology and relates to a device for transmitting a rotary movement with at least one drive and at least one output and flexible chain guides arranged between them.
Rotary drives are known in which the transmission means twists, for example, a rigid shaft, a string or the like, or is stretched by tensile forces in the case of belts, chains, belts and the like. Each of these drive types shows its own advantages and disadvantages for drive transmission, which are also known. The rigid shaft is mainly suitable for the transmission of force over large distances; It should be noted that disruptive twisting can occur under heavy loads. Strings in the sense of flexible shafts or chains are used for transmission over smaller distances. When using e.g.
Chains are expected with a rigid transmission and with the use of strings with a flexible transmission, which the latter are only suitable for the transmission of small torques due to the large torsion angle under load.
For example, a power transmission system is known from US Pat. No. 3,718,051, which transmits a rotary movement between a drive and an output via flexible chain guides. The transmission medium is a number of loosely arranged balls which are pushed through the chain channel. In order to achieve a relatively uniform power transmission, at least the chain guide in the push drum must be quite rigid, since with flexible walls, the balls, which are in contact with each other in round operation, are in position stable during push operation, must be stabilized by the channel walls. In contrast, in the pulling drum, in which essentially no forces, especially none from the transmission, act upon the balls during the return of the balls, the elasticity or rather the stability of the chain guide is of secondary importance.
For these reasons, the flexibility of the described power transmission by means of balls is very narrow. A uniform power transmission is not easily possible, at least in the flexible embodiment.
The aim of the invention is to create a device with which the (rotary) power transmission via flexible connections between input and output is essentially jerk-free and axis-synchronous operation over any number of revolutions or over any sum of angular degrees of both signs, with changing load and with changing direction of rotation is possible.
This aim is achieved with the help of the invention defined in the patent claims.
CH-PS 621 183 of the applicant is used for the discussion of the invention, in which a chain drive with an endless link chain is described. This chain drive is used as a conveyor chain, preferably in connection with newspaper conveyors, the force effect being removed from the chain via slots in the rigid chain channel. Some advantages of this chain drive, above all the smooth, smooth running of the chain in the rigid guide channels, should help to achieve a good quality implementation of the present invention.
Some embodiments of the invention are now discussed in detail with reference to the figures listed below. Show it:
1 shows a simplified representation of a first embodiment of the invention and thus at the same time the principle of the same;
Fig. 2a to c modifications of the invention, as shown in Fig. 1;
3 shows in a basic representation a multiple drive with a serial arrangement of input and output composed of elements of the embodiment according to FIG. 1;
4 shows a power split by a drive with a plurality of drives;
5 shows a detail of the embodiment according to FIG. 1;
6 shows a further detail of the embodiment according to FIG. 1;
Fig. 7 shows another embodiment of the invention.
As already mentioned, FIG. 1 shows the principle of the invention and, at the same time, a first embodiment of the same.
A denotes a drive rotating clockwise and B denotes an output working in the same direction. Input and output are operatively connected to one another via a link chain, preferably a 3D chain 6, as described in principle in CH-PS 538 065 by the applicant. Construction details will be discussed later in connection with other figures; with the help of the first figures, only principle and application are to be shown.
Input and output are each housed in a deflection housing 1, 1 ', in which the chain edges 2, 2' driven or driving by means of the power transmission shafts 3, 3 'are accommodated. The deflection housing 1, 1 'is preferably of symmetrical double-shell design, so that the drives and drives can be combined as desired in a modular manner.
The chain 6 runs outside the deflection housing 1, 1 'through a flexible chain channel 7 which, for example, consisting of a hose or a flexible tube can be bent together with the chain in any spatial direction. Depending on the chain size, i.e. the diameter of the chain links, usable radii of curvature are possible in a wide range, which means that virtually any topography in between can be overcome in addition to any distances between input and output. The flexible chain channel 7 is, for example.
connected to the deflecting housing 1, 1 'via a connecting piece 5, the chain channel can also be fitted in the deflecting housing in a different way. In the deflection housing 1, 1 'for guiding the link chain or
3D chain 6 has a chain channel 4, 4 'integrated into the chain wheel 2, 2', in which the 3D chain 6 can run freely.
If you choose the length of the (entire) chain channel as close as possible to the nominal length of the endless chain, you can benefit directly from the resulting excellent running properties, as described in CH-PS 621 183. It goes without saying that the chain can be operated in both directions, forwards and backwards.
If, as shown in this example, the link chain is operated clockwise from drive A, the endless chain is loaded in the chain direction 7 in the push direction 5 and in the other, returning chain guide 7 'in the pulling direction Z. The reason for this advantageous and also desirable behavior is briefly explained here.
The total length of the chain housing, that is the length of the chain channels 4,4 'in the deflection housings 1, 1' of the input and output drive A and the collar of the chain guides 7, 7 'between them, is defined in the inoperative state. The total length of the chain running therein should essentially correspond to the total length of the chain channel in the inoperative state. In dynamic operation, with a flexible chain guide, which inevitably also has to have flexibility in the longitudinal direction, these geometric conditions are influenced in a changing manner. Depending on the elasticity behavior of the flexible chain guides, the relative chain speed, the friction behavior between chain and guide and the torque to be transmitted, there will be a more or less slight longitudinal expansion in the direction of travel and an approximately equally small compression in the tensile strand.
In operation, the chain guides in the push and pull strand are of different lengths; however, the nominal length of the chain remains the same and the total length of the chain channel remains essentially the same as the chain length or the length when not in use, but as I said, the proportions between the flexible chain guides transmit the tensile and pushing forces differently depending on the operating case.
If the nominal length of the chain is chosen to be greater than the total length of the chain housing when not in operation, the chain guide of the pull strand also begins to stretch, because part of the pulling effect is lost when the chain is pushed into the flexible chain guide of the pull strand; the opposite happens with a nominal length of the chain that is smaller than the total length of the chain housing. The simultaneous use of impact and tensile forces during transmission is only possible within relatively small deviations of the chain length from the chain housing length in the de-energized state; the same lengths are optimal, essentially the same lengths can be realized.
The force of the transmission from the input to the output is thus essentially divided in half into traction and impact force; a non-power transmission route, such as this
is the case with a flexible drive by loosely arranged balls in the train strand, does not occur in the power transmission according to the invention.
With the rigid chain guide of the link chain, such as
In the above-mentioned CH-PS 621 183, the division of the forces into simultaneously acting tensile and impact forces is not given because the rigid chain guide is not like the flexible chain guide with alternating load, but especially in alternating operation, the so-called peristaltic Can adjust the properties of the chain. The resulting characteristic of chain and chain guide, as it results from the teaching according to the invention, causes a very high degree of synchronicity at every angular position during power transmission with alternating load or with torque changes in a relatively wide range and in alternating operation, i.e. with changes in direction of rotation Drive and output.
With this drive according to the invention, moreover, often (even) several expensive angular gears and cardan shafts can be replaced. In addition to the costs saved, the costs for servicing such gears and shafts also drop.
FIGS. 2a to 2c show, on the one hand, a simple symbolic representation of modifications of the invention and, on the other hand, how the possible uses of the invention can be varied with simple changes.
The drive A in FIG. 2a is reduced by a larger chain wheel diameter or a larger number of teeth on the drive B with respect to the power transmission; in the opposite case, a translation of the drive is also possible.
FIG. 2b shows one of the possibilities of flexible drive transmission by means of flexible chain channels, in which the drive and drive are pivoted against each other. In this way, the drive can be installed in practically any position, which means that drives that are difficult to access can be implemented. Here too, a step up or step down is equally possible. With a pivoting rotation of 180 degrees, as shown in FIG. 2c, the direction of rotation can be reversed. In all of these modifications, as in the basic embodiment according to FIG. 1, force is transmitted through both chain strands; one transmits tensile, the other compressive forces, which leads to a force-balancing effect.
While in the modification according to FIG. 4, force is transmitted in parallel from the input or output block to the individual elements, FIG. 3 shows the possibility of serial power transmission to, for example, an output I and an output II, either in the same direction of rotation and / or in the opposite direction of rotation , depending on the interconnection of one or more drives. The multiple drive according to Fig. 3 can be selected as desired, i.e. the drive A and the drives B1, B2 can take over both the function of the drive and the drive. In this way, the most arbitrary spatial drive problems can be solved. Another advantage of the invention is that the output can be moved during the power transmission.
This is particularly useful in the embodiment with twin hoses as flexible chain guides, an embodiment which will be discussed later.
FIG. 4 shows a further modification of the invention, in which, by combining a plurality of drive elements A, as are shown, for example, in FIG. 1, to form a multiple drive or output. Ax drives are actuated with one another via a common central power transmission shaft 10 ', which in turn drives, for example, the two drives B1 and Bx shown in FIG. 4 via the chains running in flexible chain channels 7, 7'. In the same way, the drives can be swiveled to any position in relation to the drive block; An output block with several elements can be driven just as variably via a single drive.
5 now shows a detail of the embodiment according to FIG. 1, which embodiment also for the various discussed modifications such as step-up or step-down, drive or output blocks, reversal of direction of rotation, etc. can be used. The following design details relate to the preferred use of a 3D chain, as described in principle in the applicant's CH-PS 538 065. A part of the flexible drive transmission as shown in FIG. 1 is shown, namely the drive-side part A. The housing 1 consists of the two halves 1a and 1b, each with an integrated sprocket housing half part and part of the chain channel 4.
This can be seen particularly well in the detailed illustration in FIG. 6. The chain wheel 2 has recesses 12 on its circumference for partially receiving the chain links 10, which are in engagement with the chain wheel d 2 at depth d. The depth d is chosen such that the tip circle radius R of the chain wheel 2 does not reach the radius of curvature R 'of the chain 6 and that R'-R # 0 preferably applies. In Fig. 6 this is shown with the angle alpha # 180 degrees. The effect of this measure is described in detail in the applicant's CH patent 654 084.
6 shows yet another detail for realizing a drive according to the invention. In order to ensure a vibration-free run and to achieve a sufficiently long service life, low-friction or better, friction-free operation should be aimed for. As is apparent from FIG. 5, a connecting piece 5 between the housing 1 and the flexible chain guide 7, which can be a high-pressure hose, for example, is arranged to the chain channel 4 in the housing 1 in such a way that the chain wheel 2 is located in the deflection housing 1, forming the spaces 15 (Fig. 6) can center itself. The inevitable friction of the 3D chain in chain channel 4 is minimized by a lubricant in the nota bene closed system.
FIG. 7 finally shows an embodiment of the invention in which the flexible chain guide parts 7, 7 ′ run between or from and to the input and output in a twin tube with a partition 15 ′. The endless chain 6 runs in the interior of the twin hose provided for the chain ducts. This variant is similar to a shaft drive when using thin chains and can be operated like such without this drive having the often undesirable torsional properties of a shaft drive. In this way, large distances between the input and output can be achieved; The freedom to move the drive somewhere in the surrounding area is very advantageous. With the output, high torques can be tapped immediately after the drive starts up, the transmission is rigid and therefore synchronous.
In a summarized description, the invention is a device for transmitting a rotary movement with at least one drive and at least one output and flexible chain guides arranged between them, which is characterized in that the power transmission by means of an essentially the entire length of the chain housing in the inoperative state , that is the length of the chain channels (4, 4 ') in the deflection housings (1, 1') of the input (A) and output (B) and the flexible chain guides (7, 7 ') between these, corresponding push and endless chain (6) capable of train operation. A serial interconnection of a plurality of drives (BI, BII..
BXX), which can be driven by a drive (A) via flexible chain guides (7 ', 7 "...), is a first and a parallel connection of drives (Ax) driven via a common shaft (10') each drive (Al... Ax) connected via endless chains and flexible chain guides (7, 7 ') drives (B1 ... Bx) is a second basic embodiment of the invention. Further embodiments are: that the flexible chain guide (7, 7 ') consists of a hose that can be bent in all spatial directions, the interior of which is used as a chain channel (4); that the flexible chain guide part (7) running from the drive (A) to the drive (B) and that from the drive (A) to the drive (A ) running flexible chain guide part (7 ') consists of a twin hose bendable in all spatial directions, the two interior spaces of which are used as a chain channel (4).
Other obvious embodiments derived from the invention relate in particular to the configuration of the preferably double-shell drives and / or drives (A, B, C, ...) and the flexible chain guide parts (7, 7 '...).