SCHOPP RICHARD (DE)
| FR1578892A | 1969-08-22 | |||
| US4606443A | 1986-08-19 | |||
| US3546966A | 1970-12-15 |
| 1. | Antriebs und Verriegelungseinrichtung, enthaltend eine mit einem Antrieb (4) verbundene Antriebswelle (5), ein Getriebe (6 bis 9) und einen Rotor (2), der mittels der Antriebswelle (5) und des Getriebes (6 bis 9) zwischen zwei um einen vorgegebenen Winkel zueinander verdreht liegende Stellungen (Anschläge la und lb) ge¬ dreht werden kann und wenigstens in der einen Endstellung verriegel¬ bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Endstellung durch einen starren Anschlag (la, lb) bestimmt ist, daß die Antriebs¬ welle (5) konzentrisch zum Rotor (2) angeordnet ist, daß zwischen dem Antriebsrad (6) der Antriebswelle (5) und der konzentrisch dazu liegenden Rotorantriebsfläche (9) wenigstens eine eine Ge¬ triebeverbindung herstellende Zwischenantriebsanordnung (7, 8, 9) eingeschaltet ist, daß ein Bauteil (13), mit dem die wenigstens eine Zwischenantriebsanordnung (7, 8) verbunden ist, konzentrisch zum Rotor (2) angeordnet ist, daß dieses Bauteil 13 mit einem mit dem Stator verbundenen weiteren Teil(14), durch eine Hebelanord¬ nung (12) derart verbunden ist und die Hebelanordnung (12) derart angeordnet und ausgebildet ist, daß bei Erreichen der Endstellung die Hebelverbindung (12) zwischen beiden Teilen (13 und 14) lösbar ist und durch das auf das Bauteil (13) wirkende Antriebsmoment und die dadurch erfolgte Verdrehung des Teils (13) über Schrägflächen (16) gelöst wird und daß dann die gelöste Hebelanordnung (12) an dem Rotor (2) im Sinne einer Verriegelung in der Endstellung an¬ greift und daß die Verriegelung durch die Verdrehung des Bauteils (13) relativ zum anderen Teil (14) gesichert wird. |
| 2. | Antriebs und Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungseingriff zwischen dem Rotor (2) und dem Hebel (12) durch Zähne (12a) oder dergleichen im Rotor (2) oder Hebel (12) und entsprechende Lücken im Hebel (12) oder Rotor (2) erfolgt, wobei diese derart ausgebildet sind, daß über die Schrägflächen der Zähne und der Lücke ein Drehmoment in Rich¬ tung auf den Anschalg (la, lb) aufgebracht wird. |
| 3. | Antriebs und Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß als Getriebe ein HarmonicDrive vorgese¬ hen ist, dessen Exzenter (6) das Antriebsrad und dessen flexibles Teil (7, 8) die Zwischenantriebseinrichtung darstellt, über die der Rotor (2) angetrieben wird. |
| 4. | Antriebs und Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung zwischen den beiden Teilen (13, 14) in der Verdrehungsphase dadurch gesichert ist, daß der Hebel (12) durch die Ausbildung des Rotors (2) an einer Auslenkung gehindert ist und daß der Rotor (2) bei Erreichen der Endstellung durch seine Ausbildung die Auslenkung freigibt. |
Die Erfindung betrifft ein Antriebs- und Verriegelungseinrichtung, enthal¬ tend eine mit einem Antrieb verbundenen Antriebswelle, ein Getriebe und einen Rotor, der mittels der Antriebswelle und des Getriebes zwischen zwei um einen vorgegebenen Winkel zueinander verdreht liegende Stellungen ge¬ dreht werden kann und wenigstens in der einen Endstellung verriegelbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebs- und Verriegelungs¬ einrichtung zu schaffen, die den Rotor in der wenigstens einen Endstellung verriegelt und zwar, ohne daß nach Erreichen der Endstellung hierzu ein weiteres Antriebsglied (z. B. Motor, Magnet o. ä.) wirksam sein muß.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Weitere Verbesserungen werden durch die Merkmale der Ansprüche 2 - 4 erreicht.
Das Getriebe kann ein Zahnradgetriebe sein, bei dem die Welle des beliebigen Antriebs über ein Zahnrad ein oder mehrere Zwischenzahnräder antreibt, deren Achsen auf einem zur Antriebsachse konzentrischen Kreis liegen. Das oder die Zwischenzahnräder greifen dann in eine Innenverzahnnung eines mit dem Rotor verbundenen Teils ein. Die Zwischenzahnräder bzw. deren Wellen sind an dem genannten Bauteil befestigt.
Das Getriebe kann aber auch ein unter dem Namen "Harmonic-Drive" bekanntes Getriebe sein, das im Anspruch 3 angesprochen ist und anhand der Zeichnung näher erläutert wird (sh. z. B. US-A 2906 143 und DE-A 2315 746).
Anhand der Figurenbeschreibung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert .
Es zeigen :
Figur 1 und 2 - Schnittdarstellungen entlang von Schnittlinien
Figur 3 und 4 - Ausschnitte der Figur 2 zur Funktionserklärung.
In Figur 1 ist mit 1 ein feststehendes Teil bezeichnet, an dem ein drehbares Teil 2 (Rotor) durch Lager 3 gelagert ist. Am feststehenden Teil 1 ist kon¬ zentrisch zum Rotor 2 ein Motor 4 befestigt, der über eine Antriebswelle 5 den Rotor 2 antreibt. Die Antriebswelle 5 treibt ein elliptisch ausgebildetes Teil 6, das ein flexibles Rohr 7 an radial gegeüberliegenden Stellen nach außen verformt und dadurch eine Außenverzahnung 8 des Rohres 7 mit einer Innenverzahnung eines Ringes 9 teileweise in Eingriff bringt. Die Verzahnung des Ringes 9 weist eine um eine gerade Zahl von Zähnen (z. B. 2) größere Zahl von Zähnen als das flexible Rohr 7 auf. Hierdurch erfolgt bei einem Umlauf der Welle 5 eine Verdrehung des Ringes 9 und des über Teile 9a damit verbundenen Rotors 2 um einen der Differenz der Zähne entsprechenden Winkel.
An dem feststehenden Teil 1 sind zwei Anschläge la und lb vorgesehen, an die Teile 2a des Rotors 2 in den Endstellungen anliegen. Dies zeigt Figur 2, in der der Rotor 2 in der einen Endstellung gezeigt ist. Durch Zähne 11 an Hebeln 12, die in entsprechende Lücken des Rotors 2 eingreifen, ist der - Rotor 2 verriegelt. Dabei sind die Zähne 11 und die Lücken derart angeord¬ net, daß mittels der Schrägflächen der Zähne und Lücken ein Moment auf den Rotor in Richtung auf den Anschlag la ausgeübt wird, wodurch der Rotor fest an den Anschlag gepreßt wird und keine Lose aufweist. In Figur 2 sind drei Verriegelungshebel 12 dargestellt, die an einem mit dem Stator verbundenen Teil 14 befestigt sind.
Wird die Antriebswelle 5 gedreht, so erfolgt ein Verdrehung des Rotors, bis dieser den Anschlag (z. B. la) erreicht hat. Während dieser Verdrehungsphase des Rotors 2 ist ein Ring 13 , der mit dem flexiblen Rohr 7 verbunden ist, durch die Hebel 12 und die daran befestigten Rollen 15, 17 formschlüssig dadurch blockiert, daß sich die Rolle 15 in der Vertiefung des konzentrischen Ringes 13 befindet und die Rolle 17 an einer am Rotor 2 konzentrisch ange¬ brachten Laufbahn abrollt (Fig. 3). Damit wird ein Auslenken des Hebels 12 verhindert. Sobald der Anschlag erreicht ist, ist die Laufbahn des Rotors 2 durch eine Vertiefung 2b unterbrochen, so daß nun der Hebel 12 ausgelenkt werden kann. Da der Rotor 2 wegen des Anschlags nun nicht mehr weiterbewegt werden kann, dreht das Reaktionsmoment des Motorantriebs 4 das flexible Rohr 7 und den damit verbundenen nun freien konzentrischen Ring 13 in ent¬ gegengesetzte Richtung.
Dadurch werden über die Schrägflächen 16 und die Rollen 15 die Hebel 12 gegen eine hier nicht gezeigte Feder angehoben, wobei die Zähne 12a in die nunmehr gegenüberliegenden Lücken des Rotors 2 eingreifen und diesen ver¬ riegeln (sh. Fig. 4).
Da die Schrägflächen anschließend in zum Mittelpunkt konzentrische Flächen übergehen und das Teil 13 solange verdreht wird, bis die Rollen 15 diese Flächen erreicht haben (Stellung Figur 2), bleibt die Verriegelung auch dann wirksam, wenn kein Moment mehr auf das Teil 13 einwirkt.
Eine derartige Antriebs- und Verriegelungseinrichtung kann z. B. in der Weltraumtechnik zum Ausfahren eines Antennenarmes im Weltraum dienen, wobei es darauf ankommt, daß der Arm in Betriebsstellung praktisch starr in dem Raumfahrzeug gehalten wird.