DE1625069A1 - Einstellvorrichtung fuer eine Welle - Google Patents

Description

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V.S,Serial No. 521,922
Filed; January 20, 1966

Robert Randall Henry, Andover, Mass., V*St.A,

Einstell Vorrichtung für eine "Welle. -

Die Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung für eine Welle mit justierbaren Achsen und gegebenenfalls einer Kraftübertragungsanordnung, durch welche zwischeh den Achsen unabhängig von ihrer gegenseitigen Lage Leistung übertragbar ist. Viele Maschinen, z,B« Aufnahmeeinrichtungen, enthalten eine Vorrichtung mittels derer eine Welle senkrecht zu ihrer eigenen Aehse relativ zu einer Bezugsaehse verstellbar ist. Me verstellbare Welle trigtz. B* Kettenräder, Leitrollen, Walzen, Riemenscheiben usw., «Bei geringem Belastung-Verwendet man gewöhnlich eine einzelne Au£nahmevorriehtung* bei der eine' WeI-

Ie von einem am Ende eines drehbaren Hebels-angeordneten auskragenden Träger gehalten-,wird> Solche Vorrichtungen erfüllen in vielen Fällen ihren 2week* wenn jedoch die Länge der Welle

und ihre Belastung wachsen, genügen sie nicht mehr. In diesem Fall ist es üblich, verschiebbare, durch Schrauben einstellbare Halterungen vorzusehen. Dabei ist an jedem-Ende der Welle eine eigene Halterung erforderlich, und jedes Ende muss unabhängig vom anderen Ende justiert werden, was lange Stillstandzeiten der Maschine mit sich bringt und zu Schwierigkeiten bezüglich der Lage der Achse führen kann, denn die Achse muss in der neuen tage parallel zu ihrer ursprünglichen Lage verlaufen. Bei beiden oben erwähnten bekannten Vorriehtungen liegt die Richtung, in der die Welle verstellbar ist, fest und kann nicht ohne weiteres geändert werden.

Die Erfindung bezweckt eine einfache Vorrichtung mit drei relativ zueinander beweglichen Achsen anzugeben, der mit Hilfe einer äusseren Kraft die Achse einer Welle genau verstellbar ist, ohne daß Sehraubjustierungen erforderlich sind» Ferner soll durch die Erfindung eine vorrichtung angegeben werden, bei weleher das Ende einer Welle auf einfache Weise gelagert werden kann, bei weleher die Verstellriehtung der Welle leicht und ggf. linear verstellt werden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, efae einfache Vorrichtung zur Kraftübertragung auf die Welle unabhängig von ihrer jeweiligen Lage anzugeben, und zwar vor allem "für den Fall, daß der Abstand zwischen der Wellenachse und einer von

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zwei Geräteachsen veränderlieh ist und die Abstände zwischen der WelLenachse und der anderen Geräteachse sowie zwischen den beiden Geräteachsen jedoch fest sind. Vorzugsweise soll ferner eine Vorrichtung angegeben, werden, bei welcher eine auf das; eine Ende einer Meile einwirkende Kraft gleichzeitig eine genaue Justierung beider Enden bewirkt., so daß keine Lagefehler auftreten können. ·

Diese Ziele werden bei einer Einstellvorriehtung für eine Welle mit justierbaren Achsen gemäss der Erfindung erreicht durch ein Antriefosglied,, welches starr an einer Halterung befestigt werden kann und eine innere kreisförmige Triebfläche aufweist, durch ein Ritzel, dessen äussere Triebfläche mit der Triebfläche des Antriebsgliedes in kraft- oder formschlüssigen Eingriff steht, und durch ein Mitnehmerteil, welches koaxial zum Antrietosglied drehbar angeordnet ist, wobei die Halterung koaxial zum Kitzel liegt und für eine gemeinsame Drehung mit diesem verbunden ist, und wobei das Ritzel drehbar vom Mitnehmerteil gehalten wird und ein exzentrisches Lager für die VJeIle aufweist, so daß die Lage der Achsen des Antriebsgliedes, der Halterung und des Wellenlagers durch Drehen des Mitnehmerteiles und des mit dem Mitnehmerteil im Eingriff stehenden Ritzels sowie der Halterung relativ zueinander justierbar sind* . . .

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BAD ORIGINAL

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Aufnahmeeinheit für eine Welle, welche vorzugsweise mit einer in Querrichtung von ihr entfernten und mit ihr durch die Welle verbundenen ähnlichen Einheit zusammenwirkt. Jede Einheit besitzt ein Antriebsglied und eine zu diesem exzentrisch gelagertes drehbare Halterung für die Welle. Zur Verstellung der Welle wird das Mitnehmerteil gedreht, wobei auch das mit dem Antriebsglied in Eingriff steheride Ritzel und die Halterung gedreht werden.

Zweckmässig kann im Wellenlager eine Halteanordnung vorgesehen werden, die"die'Welle daran hindert, sich relativ zum' Lager zu drehen, so daß an der Welle bei deren Einstellung ein Drehmoment auftritt, durch das eine zweite, am anderen Ende der Welle angeordnete Einheit betätigt wird und ein gleichzeitiges und genaues Einstellen beider Wellenenden erfolgt.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung kann ferner.an einer Aufnahmeeinheit eine Anordnung vorgesehen sein, durch welche eine Kraftübertragung zwischen den Achsen der Welle, des Ritzels und des Antriebsgliedes möglich ist.

Die Kraftübertragungsanordnung enthält ein erstes inneres Getriebeelement, welches koaxial zu einer Bezugsachse, und zwar der Achse des Antriebsgliedes, drehbar ist. Ein mit dem

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ersten Element verbundenes ausseres zweites Getriebeelement ist -koaxial· um eine zweite Achse und zwar die Achse der Haiterung drehbar und mit festem Abstand um die erwähnte Bezugsachse beweglich. Ein mit dem zweiten Element verbundenes inneres' drittes Getriebeelement ist'koaxial zu einer dritten Achse drehbar, und zwar der Achse der Welle, Und mit festem, _r Abstand um die zweite Achse beweglich. Die Radien des ersten und des dritten Elementes sind grosser als der Abstand zwisehen deren Achsen und der Achse des zweiten Elementes, und zwar um einen gleichen Betrag, der den Radius des zweiten Elementes bestimmt. Das so gebildete kompakte Getriebe kann unabhängig von der Winkellage der Getriebeelemente oder dem Abstand zwischen der Welle und den Bezugsachsen eine Leistung "übertragen»

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigenί · _:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine verkleinerte sehematisehe Schnittansicht in einer Ebene 2-2 der Fig.1;

Fig. 3 eine vergrösserte Draufsicht auf eine Aufnahmeeinheit gemäss einem Ausführungsbeispiel· der Erfindung; ,

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Fig. 4 einen vergrosserten Querschnitt einer Ebene 4-4 in Fig. 3* in dem zusätzlich eine Welle dargestellt ist;

Fig. 5 eine verkleinerte, sehematisehe Ansicht" eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. β eine Draufsicht auf eine Einrichtung gemäss der Erfindung mit einer Kraftübertragungsanordnung und

Fig. 7 eine Scnnittansieht in einer Ebene 7-7 der Fig.6, in der zusätzlich eine Welle, ein auf dieser befindliches drehbares Teil und einen zugehörigen Mechanismus dargestellt ist» ·

Die in den Fig. 5 und 4 als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Aufnähmeeinheit 12 enthält ein Antriebsglied 14 mit Innenverzahnung, das. durch Schraubbolzen 16 mit einem als Bezugsbasis dienenden Rahmen 10 fest verbunden ist.

Neben und exzentrisch zu dem Antriebsglied 14 ist drehbar eine Halterung 18 angeordnet, dessen Achse innerhalb des Teilkreises des Antriebsgliedes 14 liegt und parallel zu dessen Achse verläuft. Der Abstand zwischen der Achse der Halterung 18 und der Achse des Antriebsgliedes 14 ist gleich dem halben Teilkreisradius des Antriebsgliedes. Die Halterung 18 enthält ein Lager 20 zur Aufnahme einer Welle 24, die sich

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jedoch nicht Im Lager drehen kann und deren Achse parallel zu derjenigen der Halterung verläuft. Beim dargestellten.Ausführungsbeispiel ist das Lager 20 einfach eine Öffnung in der Halterung 18, in die die Welle 24 eingesetzt wird. Ferner ist im Lager 20 eine Keilnut 22 oder eine andere geeignete Vorrichtung vorgesehen, durch welche die Welle im Lager unverdrehbar gehalten wird.

In das Antriebsglied 14 erstreckt sich ein gezahntes Ritzel 26, das mit diesem im Eingriff steht. Das Ritzel 2.6 ist koaxial zur Halterung angeordnet und an dieser mittels einer Schraube 28 befestigt. Ritzel 26 und Halterung 18 sind mittels eines in beide Teile eingreifenden Stiftes 50 gegen eine gegenseitige Verdrehung gesichert.

Der Teilkreisdurehmesser des Antriebsgliedes 14 verhält sieh zu demjenigen des Ritzels 26 wie 2:1, welches auch das Verhältnis der Zahnzahlen des Antriebsgliedes und des Ritzels ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist, die Welle 24 ferner so in der Halterung 18 angeordnet, daß ihre Achse auf dem Teilkreis des Ritzels 26 liegt.

Koaxial zum Antriebsglied l4 ist drehbar ein Mitnehmerteil 32 angeordnety welcher zum Haltern und Bewegen der Halterung 18 dient.Das Mitnehmerteil J2 ist drehbar auf dem An-

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triebsglied 14 angeordnet und.haltert die Halterung l8 derart, daß sie in Lager schalen j54 um ihre eigene Achse drehbar ist. Es besteht ferner die Möglichkeit, wahlweise das Mitnehmerteil 32 zu drehen, wozu beim dargestellten Ausführungsbeispiel radiale Bohrungen 36 für einen Bolzenschlüssel (nicht dargestellt) dienen.

Schliesslich enthält die Einheit 12 noch eine Vorrichtung, durch welche die relative Lage der Welle 24 auch bei deren Belastung aufrechterhalten wird. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist zu diesem Zweck eine Feststellschraube 38 vorgesehen, welche auf der Außenfläche des Antriebsgliedes l4 sitzt.

Wie Fig. 1 zeigt, werden zwei Einheiten 12 paarweise in zueinander beabstandeten parallelen Ebenen angeordnet, wobei entsprechende Teile in übereinstimmender Winkellage,vorzugsweise in Querrichtung miteinander fluchtend angeordnet sind. Die beiden Einheiten 12 werden durch die sich zwischen ihnen erstreckende Welle 24 miteinander verbunden. Falls er wünscht, kann die Welle 24 auch flexible Kupplungen"(nicht dargestellt) aufweisen, um eine Fehlausrichtung der Einheiten 12 auszugleichen. Auf der Welle 24 kann, wie üblich, eine auf Lagern 42 drehbare Rolle 4θ angeordnet sein, um die Bänder oder Riemen 44 laufen.

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"Om die Lage der Welle'24 zu verstellen, wird die Fest- ' stellschraube· 38 gelöst und eines der Mitnehmerteile 32 gedreht, bis sieh die Welle in der gewünschten lage befindet. Die Peststellschraube 38 wird dann wieder angezogen. Wenn die Peststellung durch Schrauben erfolgt, kann es zweckmässigsein, nur bei einer der beiden Einheiten eine Peststellschraube vorzusehen, so daß nur an einer Stelle eine Schraube gelöst werden muss..Wenn andererseits eine Sperrklinkenanordnung an stelle der Peststeilschrauben zur Peststellung verwendet wirdi so kann es zweekmässiger sein, eine derartige Anordnung bei beiden Einheiten 12 vorzusehen. " "'-,. -.",:

Die Welle wird bei der Drehung &es.'Mtnehmerteil^s:.,32 verstellt, da die Halterung l8 um die Achse, des Äntriebsgliedes 14 bewegt wird und das Ahtriebsglied mit dem Hitze! 26 zusammenwirkt. Hierdurch wird die Halterung 18 um ihre eigene Achse gedreht, wobei über die Welle 2,4 ein Drehmoment auf die andere Einheit übertragen und bei dieser eine entsprechende Verstellung bewirkt wird» Das Durchmesser- bzw. ZahnzahlVerhältnis von 2:1 und die Lage der Achse der Welle 24 auf dem Teilkreis des Ritzels 26 führen dazu,« daß die Welle 24 bei der Verstellung eine gerade Linie beschreibt, wie es bei einer einfachen Biemenanordnung mit nur zwei Rollen 40, 46 gemäss Pig« 2 zu bevorzugen ist.

V/eicht man von dem erwähnten, bevorzugten Verhältnis ab, so

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kann die Einstellvorrichtung z.B. in einer Anordnung mit drei Rollen 4ö, 46, 48 gemäss Fig. 5 verwendet werden. In jedem Fall ist die allgemeine Bewegungsrichtung der Welle' 24 auf einfache Weise einstellbar, und zwar durch Lösen des Ritzels 26 von der-Halterung 18, Drehen der Halterung um einen bestimmten Betrag um ihre eigene Achse und erneutes verbinden des Ritzels mit der Halterung. Sind das Ritzel 26 und das Antriebsglied 14 wie bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gezahnt, so kann die Verstellung z.B. in Stufen von einem einzigen Zahn erfolgen.

Zur Übertragung von Leistung zwischen der Rolle 40 und der Einheit 12 ist ein Getriebesatz vorgesehen, der in den Fig.6 und 7 dargestellt ist.

Koaxial zum Antriebsglied 14 ist ein erstes Zahnrad 50 angeordnet, welches, wie in Fig. 7 dargestellt, durch ein ■ Lager 52 auf dem Mitnehmerteil 52 montiert sein kann, unabhängig von diesem drehbar ist und einen mit einer Innenverzahnung yer-

der
sehenen Teil 54 auf weist*/zur Seite des Mitnehmerteils reicht.

Das erste Zahnrad 50 weist ausserdem in seinem äusseren Umfang eine Keilnut 66 auf, damit zwischen dem Zahnrad und anderen drehbaren Teilen (nicht dargestellt) eine Kraft übertragen werden kann. Ein Zwischenzahnrad 56 ist mittels eines Lagers j?4 koaxial zur Halterung und unabhängig von, dieser drehbar gelagert. Das Zahnrad 56 weist eine Außenverzahnung 5'8

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auf und steht mit dem Zahnrad 50 in Eingriff. Ein ringförmiges Zahnrad 60 ist koaxial zur Rolle 40 angeordnet und mit dieser mittels eines Gehäuses 64 verbunden, welches/sowohl am Zahnrad 6Q als auch an der Rolle 40 fest verbunden ist. Das Zahnrad 60 hat eine Innenverzahnung 62 und steht in Eingriff mit dem Zwisehenzahnrad 56. Die Radien der beiden Zahnräder 50 und 60 sind um gleiche Beträge grosser als der Abstand ihrer Achsen zur Achse des Zwischenzahnrades 56. Der Radius des Zwischenzahnrades 56 ist gleich dem Betrag, um den die Radien der Zahnräder 50* 60 den Abstand zwischen den Achsen der Zahnräder 50a 60 und derjenigen des Zahnrades 56 überschreiten. Im dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel,- bei welchem die Achsen der Zahnräder 50, 60.von der Achse des Zahnrades 56 gleich weit entfernt sind, sind die Radien der Zahnräder .50, 6ö gleich groß.

Die Winkellage der Zahnradachsen und der Abstand zwischen den Zahnrädern 50 und 60 können beliebig varriert werden. Bei der, dargestellten Vorrichtung ermöglicht der Zahnradsatz eine einfache Übertragung von Leistung auf oder von der RolleΛθ. Im allgemeinen ist für ein Paar von Einheiten nur ein solcher Zahnrädersatz erforderlich.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Vorrichtung zum Verstellen einer Welle in einer zu ihrer Achse senkrechten Richtung , gekennzeichnet durch ein an einer Montagefläche (10) zu befestigendes Antriebsglied (l4) mit einer inneren, kreisförmigen Triebfläche, ein Ritzel (26) mit einer äußeren Triebfläche, die an der inneren Triebflache des Antriebsgliedes angreift, ein koaxial zur Triebfläche des Antriebsgliedes angeordnetes Mitnehmerteil (32) an dem ein zum Ritzel koaxiales und mit ihm unverdrehbar verbundenes (Schraube 28, Stift 30) Halterungsteil (l8) drehbar gelagert ist, welches ein exzentrisches Lager (20) für die Welle (24) aufweist, welche durch Drehen des Mitnehmerteiles (32) und eine dadurch verursachte Drehung des an dem Antriebsglied angreifenden Ritzels und des Halterungsteils unter Änderung der gegenseitigen Stellungen der Achsen des Antriebsgliedes, des Halterungsteiles und des Lagers verstellbar

   2. Vorrichtung nach Anspruch. 1, für eine geradlinige Verstellung der Welle , dadurch g e k e η η ζ e i c h net , daß der Durchmesser des Ritzels (26) gleich dem halben Durchmesser der Triebfläche des Antriebsgliedes -(l4) ist und die Achse des Lagers (20) für die Welle {2k) auf dem Teilkreis des Ritzels liegt,

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   5· "Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d ad u r c h g e kenn ζ eic h η e t ,;- daß die Triebflachen des Antriebsgliedes (l4) und des Ritzels (26) miteinander in forrnschlüssigem Eingriff stehende Zahnungen aufweisen«

   #. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gele e η η ζ e i c h η e t , daß die Triebfläche des Antriebsgliedes (l4) doppelt so viele Zähne enthält wie die .des Ritzels (26). ,

   5· Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dad u r ch g e k e η η ze ic h η. et, daß das Mitnehmerteil (32) aus einem auf der Außenseite des Ahtriebsgliedes (l4)konzentrisch drehbar angeordneten Gehäuse besteht und eine exzentrische Ausnehmung aufweist, in weicher das Haiterungsteil (18) drehbar angeordnet ist.

   6. Vorrichtung.nach einem der vorangehenden Ahsprüche, d a d v. r c h g e k e η η ζ e i c hnet , daß im Lager (20) für, die Welle (24) eine Verriegelungsanordnung (Keilnut 22) vorgesehen ist, welche ein Drehen der Welle im Lager verhindert^ so daß zum gleichzeitigen Verstellen beider Wellenenden von der Vorrichtung über die. Welle ein: Drehmoment auf eine am anderen Ende der Welle befindliche ähnliche Vorrichtung übertragbar 1st. : :""

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   7· Vorrichtung nach Anspruch 6 mit einer zweiten , ähnlichen Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet,, daß die zweite Vorrichtung mit Abstand und in einer parallelen Ebene zu der ersten Vorrichtung angeordnet ist und entsprechend der ersten Vorrichtung in drehbarer Anordnung ein Antriebsglied (14), ein Ritzel (26), ein Mitnehmerteil ("52), ein Halterungsteil (l8) und ein Lager (20) sowie eine Verriegelungsanordnung (22) für die sich zwischen beiden Vorrichtungen er-. streckende Welle (24) aufweist, wobei die Verriegelungsanordnungen beider Vorrichtungen Jeweils in die Welle eingreifen*

   8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n-n'z ei c h η e t durch ein Getriebe zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen der Achse der Welle (24) ν und der Achse des Antriebsgliedes (14) mit einem ersten, zum Antriebsglied koaxial drehbar angeordneten ersten Getriebeelement (50), das eine kreisförmige innere Triefeflache (54) aufweist, einem neben diesem koaxial zur Achse der Welle (24) drehbar angeordneten, zweiten Getriebeelement (60), das ebenfalls eine kreisförmige innere Triebfläche (62) aufweist, und ein zwischen den beiden Getriebeelementen koaxial zum Halterungsteil (18) angeordneten und an diesem drehbar gelagerten dritten Getriebeelement (56) das eine mit den Triebflachen der ersten beiden Getriebeelemente gekuppelte kreisförmige äussere Triebfläche (58) aufweist, wobei die Radien der ersten

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   beiden Triebflächen (54,62) jeweils um einen gleichen Betrag grosser sind als die Abstände der Achsen der betreffenden Triebflächen von der Achse des Halterungsteiles (18) und der Radius des dritten Getriebeelementes gleich diesem-Betrag

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   9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 8, dadurch g e k e h η ζ e i c h η e t , daß die Radien der Triebflächen der beiden ersten Getriebeelemente (50,60) gleich gross sind. .

   10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, d a du r c h g e k e η η ζ e i e h η e t , daß das erste Getriebeelement (50) drehbar auf dem Mitnehmerteil (32) gelagert (Lager 52) ist> daß das zweite Getriebeelement (60) drehbar auf der im Lager (20) sitzenden Welle (24) gelagert (Lager 42) ist, und daß das dritte Getriebeelement (56) drehbar auf dem Halterungsteil (18) gelagert ist.:

   11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeelemente Zahnräder (50,60,56) sind.

   12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis-11 , d ad u r ch g e k e η η ζ e"-i^: c h η e t , daß das erste Ge- -triebeelement aussein eine zweite Triebfläche (66) aufweist*

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   13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e nnzeichnet durch eine lösbare Vorrichtung (Peststellschraube 38,. Klinkengesperre) zur Verriegelung des Mitnehmerteiles (j52) mit dem Antriebsglied (14).

   14. Vorrichtung nach einem derTOrhergehenden Ansprüche^ dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmerteil Ansätζflächen (36) für einen Stellschlüssel aufweist,

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