Aufbau und funktionsweise
Aufbau und Funktionsweise
Beim Malteserkreuzgetriebe unterscheidet man prinzipiell zwischen Innen- und Außenmaltesergetriebe, je nach Lage der Antriebskurbel (vgl. Bild 2 und Bild 3). Außenmaltesergetriebe werden bevorzugt verwendet. Der Drehwinkel der Antriebskurbel (=Schaltwinkel) ist hier immer kleiner 180°. Kinematisch etwas günstiger sind jedoch die Innenmalteserkreuzgetriebe, sie benötigen jedoch bedeutend mehr Platz. Außerdem kann aufgrund des Aufbaues bei diesen Getrieben die Antriebswelle nur einseitig gelagert werden (fliegende Lagerung).
Dadurch kann diese Getriebeform nur bei relativ geringen Belastungen verwendet werden. Der Schaltwinkel bei Innenmalteserkreuzgetrieben ist pro Schritt immer größer 180°, was wiederum eine deutlich kürzere Stillstandszeit im Vergleich zur Schaltzeit bedeutet.
Da die Funktionsweise bei beiden Bauarten analog ist, soll hier nur auf das gebräuchlichere Außenmalteserkreuzgetriebe eingegangen werden.
Das Malteserkreuzgetriebe besteht aus mehreren Schwingen, die jeweils unter der gleichen Winkelteilung aneinandergesetzt werden, oder anders ausgedrückt, aus unter gleichem Winkel angeordneten Kurbelschwingen. Der Unterschied zwischen Kurbelschwinge und der Malteserkreuzschwinge besteht darin, daß der antreibende Kurbelzapfen bei der Kurbelschwinge stets im Eingriff bleibt und so innerhalb der Schwinge eine oszillierende Bewegung ausführt, während beim Malteserkreuzgetriebe der Kurbelzapfen bei einer bestimmten Winkellage den Führungsschlitz verläßt und somit die Bewegungsübertragung bis zum Eintritt in den nächsten Führungsschlitz unterbricht.
Das Malteserkreuzgetriebe ist ein Schrittgetriebe mit ungleichförmiger Abtriebsbewegung, d.
h. der zurückgelegte Weg, die Abtriebsgeschwindigkeit und die Abtriebsbeschleunigung sind nicht konstant.
Beim Bewegungsablauf des Malteserkreuzgetriebes unterscheidet man zwischen folgenden vier Bewegungsphasen:
Rast- bzw. Ruhestellung
Beginn der Bewegungsphase
Schrittbewegung
Ende der Bewegungsphase
Rast- bzw. Ruhestellung:
Der Kurbelzapfen der Antriebskurbel befindet sich außer Eingriff. Das Malteserkreuz ist durch die Sperrscheibe in beide Richtungen gegen Verdrehen blockiert.
Beginn der Bewegungsphase:
Der Kurbelzapfen tritt tangential in den Führungsschlitz des Malteserkreuzes ein. Gleichzeitig erfolgt die Freigabe der Blockierung durch die Sperrscheibe
Schrittbewegung:
Der Kurbelzapfen dreht das Malteserkreuz, hier um 90°. Es erfolgt die Schrittbewegung des Abtriebes.
Ende der Bewegungsphase:
Das Sperrsegment blockiert wieder das Malteserkreuz gegen Verdrehen. Der Kurbelzapfen tritt tangential wieder aus dem Führungsschlitz aus. Anschließend folgt wieder die Rast- bzw.
Ruhestellung.
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Um ein Verdrehen der Antriebswelle und somit auch des Malteserkreuzes zu verhindern (Crashgefahr) werden Malteserkreuzgetriebe mit einer Stillstandssicherung ausgestattet. Hier haben sich insgesamt drei Bauarten durchgesetzt:
a) das Zylindergesperre
Das Zylindergesperre ist die am häufigsten verwendete Stillstandssicherung. Hier erstreckt sich das Sperrsegment über den kompletten Rastwinkel, wobei seine Aussparungen so zu gestalten sind, daß eine Kollision der Spitzen des Malteserkreuzes mit der Sperrscheibe der Antriebskurbel vermieden wird.
b) das Zylinder-Rollen-Gesperre
Das Zylinder-Rollen-Gesperre hat sich vor allem bei kleinen Stationenzahlen durchgesetzt. Hier läuft während der Raststellung das Sperrsegment auf der Antriebswelle an jeweils zwei am Malteserkreuz angebrachten Rollen vorbei.
c) das kurvengesteuerte Formgesperre
Das kurvengesteuerte Formgesperre wird für hochgenaue Stillstandssicherungen verwendet. Hier hakt die Nase eines über eine Kurvenscheibe gesteuerten Hebels an Einsparungen, welche am Umfang des Malteserkreuzes angebracht sind, ein und verhindert somit ein Verdrehen. Diese Art der Stillstandssicherung ist durch die verwendete Kurvenscheibe die teuerste Bauart.
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