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Maschine mit zwei um eine gemeinsame Achse kreisenden Maschinenteilen, von denen der eine ununterbrochen kreist, wogegen der andere abwechselnd stillsteht und beschleunigt vorgeholt wird.
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Teil abwechselnd stillsteht und beschleunigt vorgeholt wird, treibt in den meisten Fällen der ununter- brochen kreisende Teil den absatzweise bewegten Teil an. Ein. Beispiel für derartige Maschinen sind kreisende Zylinderkraftmaschinen mit einer ununterbrochen kreisenden Gruppe von nach einer Kreislinie angeordneten Zylindern und einer Gruppe zugehöriger Kolben, die abwechselnd stillstehen und beschleunigt vorgeholt werden.
Ein anderes Anwendungsbeispiel ist eine Antriebsvorrichtung für Kinoapparate, bei der von einer ununterbrochen kreisenden Scheibe aus ein absatzweise bewegtes Glied zur Fortbewegung des Filmstreifens angetrieben wird.
Bei den meisten Maschinen dieser Grundtype ist es notwendig, den absatzweise bewegten Teil
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Diese Sperrung wird 111m beim Gegenstande der Erfindung ohne Zuhilfenahme besonderer Sperrglieder erreicht.
Die beiden Maschinenteile sind durch ein Winkelgestänge gelenkig miteinander verbunden und es wird erfindungsgemäss ein Punkt der das Winkelgestange bildenden Stangen in einer derart geformten Kurve geführt, dass der absatzweise bewegte Teil eine von Null bis zu einem Höchstwert und wieder bis Null in gewünschter Weise sich ändernde Geschwindigkeit erhält und während des Stillstandes nach beiden
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Stellen des Gestänges liegen.
Als einfachste Ausführungsform wird der freie Gelenkpunkt dieses Verbindungsgestänges in der Kurve gefÜhrt ; ausserdem aber besteht die Möglichkeit, irgendeinen andern Punkt dieses Gestänges, z. B. einen Punkt in den Verlängerungen der beiden Stangen, in der Kurve derart zu führen, dass die gewünschte Bewegung erfolgt.
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Erfindung, die Fig. 2 und 3 zeigen als Anwendungsbeispiel eine mit der Steuerung nach der Erfindung versehene kreisende Zylinderkraftmaschine in Ansicht und im Schnitt, Fig. 4 das Schema einer weiteren Ausführungsform dieser Steuerung und die Fig. 5 und 6 Anwendungsbeispiele zu der Steuerung nach Fig. 4.
In Fig. 1 ist l der Mittelpunkt, um den sich der antreibende und der getriebene Teil drehen.
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oder Gliedes. An dem treibenden Glied ist im Punkt 4 die Stange 8 angelenkt, an dem getriebenen Glied im Punkt 5 die Stange 6. Beide Stangen sind im Punkt M gelenkig miteinander verbunden. Die Summe der Stangenlängen soll dauernd grösser sein als der geradlinige Abstand der Punkte 4 und 5 ; nur in dem Augenblick, in dem das angetriebene Glied bei seiner Beschleunigung oder Verzögerung denselben Winkelgeschwindigkeitswert erreicht, den das gleichmässig umlaufende treibende Glied besitzt, kann die Summe
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Die richtige Wahl dieser Beschleunigungsverhältnisse ist wichtig, damit kein Maschinenbruch auftritt. Ferner ist die Form der Bahn des Punktes 14 wichtig, damit die Stange 8 immer eine genügende Steigung gegen sie hat, um möglichst günstige Kraft Verhältnisse zum Antrieb des Punktes 5 zu haben. Da diese eben geschilderten Verhältnisse aber bei allen in Frage kommenden Maschinen verschieden sein werden, wird der günstigste Zustand jeweils nach folgenden Überlegungen zu suchen sein.
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nicht notwendig gleich zu sein. Die Strecke -4-4a ist durch die Punkte 4e, 4M, 4e, 4f, 4g in seehs gleiche Teile geteilt. Entsprechend den Punkten 4-4a ist die Strecke J-Ja entsprechend den zulässigen Be-
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der Maschine angebracht.
Da die Stange 6 während des Stillstandes des Punktes 5, d. h. auf dem Wege des Punktes 14 von 20 nach 22, dauernd senkrecht auf der Kurve steht, ist der Punkt 5 während dieser Zeit nach beiden Richtungen hin gesperrt. Bei einer Brennkraftmaschine bedeutet dies, dass die Kurvenstrecke 20-22 (20a-22a) nicht nur den Rückdruck der Explosionskräfte aufnimmt, sondern auch verhindert, dass unter Einwirkung des Unterdruckes beim Ansaugetakt einer Viertaktmaschine der Kolben in den Zylinder getrieben wird. Wenn der Punkt 14 die Kurve 9 bzw. 21 durchlaufen hat, haben die Punkte 4 und 5 relativ zueinander wieder dieselbe Stellung.
Bei der als Anwendungsbeispiel in den Fig. 2 und 3 dargestellten kreisenden Zylinderkraftmaschine ist der Zapfen 1 ein Stück mit dem Maschinengehäuse. Auf diesem Zapfen dreht sich der Zylinderträger 2 und der Kolbenträger 3. An den Zylinderträger 2 ist im Punkte 4 die Stange 8 angelenkt, die durch den Bolzen 7 gelenkig mit der Stange 6 verbunden ist, die ihrerseits im Punkt 5 an den Kolbenträger. 3 angelenkt ist. Das Gehäuse trägt die nach den Ausführungen zu Fig. 1 konstruierte Kurve 9 bzw. Kurvennut 10, in welcher der Bolzen 7 mit einer Rolle od. dgl. geführt wird. Wenn jetzt unter Wirkung des Explosionsdruckes die Maschine sich dreht, so wird sie gemäss den Ausführungen zu Fig. 1 gesteuert.
Die von der Maschine geleistete Arbeit kann beispielsweise durch eine Riemenscheibe 1.'3, die fest mit dem Zylinderträger 2 verbunden ist, abgenommen werden.
Die bisher beschriebene Steuerung bezieht sich auf den Sonderfall, dass der freie Gelenkpunkt des die beiden Teile verbindenden Wmkelgestä) 1ges in einer Kurve geführt wird. Diese Anordnung bedingt meistens grosse Ausmasse der Maschinen, da die Führungskurve von der Mitte der Maschine verhältnismässig weit entfernt ist. Jedenfalls aber schreibt die eben erläuterte Anordnung die Lage und die Form der Kurve vor, was in vielen Fällen aus konstruktiven Gründen unbequem sein kann.
Um grössere konstruktive Freiheit zu erzielen, kann man deshalb an Stelle des Gelenkpunktes selbst einen beliebigen Punkt der das Winkelgestänge bildenden Stangen oder ihrer Verlängerungen in einer Kurve führen. Dadurch, dass die Wahl des geführten Punktes freigestellt ist, wird die Lage der Kurve, und da jeder Punkt eine andere Kurvenform bedingt, auch die Form der Kurve in gewissen Grenzen in das Belieben des Konstrukteurs gestellt.
In Fig. 4 ist als Beispiel schematisch ein Getriebe nach der Erfindung dargestellt. Darin stelle die Linie BAI den anzutreibenden Teil, die Linie 1110 den antreibenden Teil dar. An dem angetriebenen Teil ist auf JIB im Punkte D die Stange Dia angelenkt, mit welcher in i die Stange iF gelenkig verbunden ist, die in F an den Teil MO angelenkt ist. Der Teil MC kreise mit gleichförmiger Geschwindigkeit.
Der Bogen FB'stelle den Weg dar, den der Punkt F mit dem Teil j während des ganzen Arbeitsspieles durchläuft. Die dargestellten Verhältnisse beziehen sich auf eine Maschine mit zeitgleiehen Hüben, was aber nicht notwendig der Fall zu sein braucht. Der angetriebene Teil MB soll während des Weges FG beschleunigt und von D nach E geholt werden, worauf er in E stehenbleiben soll, bis der Punkt F von G nach 1I gekommen ist. Damit nun kein Materialbruch entsteht, ist es unbedingt nötig, dass die Strecke
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des Nacheilens DE derart geteilt wird, dass die Beschleunigungen des angetriebenen Teiles niemals unzulässige Werte erreichen.
Für den vorliegenden Fall ist eine gleichförmige Beschleunigung und gleichförmige Verzögerung zwischen D und E angenommen. Die Beschleunigung kann aber selbstverständlich in allen zulässigen Grenzen geändert werden. Unter dieser Voraussetzung ist die Strecke DE derart geteilt, dass zu den Punkten D, P, Q, R, *, ', E die entsprechenden Stellungen des antreibenden Teiles F,
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dessen ersichtlich, dass diese Kurve die Forderung erfüllt, einerseits den Punkt D so zu fuhren, dass seine
Geschwindigkeit von Null über ein Höchstmass wieder Null wird, wobei er den Weg eines ganzen Spiels durchläuft, wenn der Punkt F den Weg eines halben Spiels durchlaufen hat, und anderseits den Punkt D in seiner Stellung E nach beiden Richtungen hin zu sperren,
wenn der Punkt aus seiner Stellung G in die Stellung Il läuft, d. h. wenn der antreibende Teil wieder den Weg eines halben Kolbenspiels durcheilt.
Auf ähnliche Weise lässt sich auch eine brauchbare Kurve konstruieren, wenn die Anfangsstellung des
Gestänges die Länge D K l k F hat. Ferner ist es gleichgültig, ob die Strecke D-i ilber i hinaus bis a verlängert wird oder ob die Strecke F-1 : beispielsweise bis m verlängert ist, so dass in die Führung über- nimmt. Der geführte Punkt könnte statt auf der Verlängerung einer Stange auch an jeder beliebigen Stelle der Stange selbst liegen.
In den Fig. 5 und 6 ist beispielsweise eine Kraftmaschine abgebildet, bei der nur die an den Kolben angelenkte Stange 6 über ihren Verbindungs. punkt 11 hinaus bis zum Punkte 7 verlängert ist ; Fig. 5 ist eine Ansicht der Maschine, Fig. 6 ein Schnitt nach der Linie AB der Fig. 5.
In den Fig. 5 und 6 ist 1 der Zapfen, der mit dem Masehinengehäuse ein Stück ist. Auf diesem Zapfen drehen sich der Zylinderträger 2 und der Kolbenträger 3. An den Zylinderträger 2 ist im Punkte 4 die Stange 8 angelenkt, die durch einen Bolzen 11 gelenkig mit der Stange 6 verbunden ist, die ihrerseits im Punkte 5 an den Kolbenträger 3 angelenkt ist. Die Stange 6 ist über den Verbindungspunkt 11 hinaus bis zum Punkte 7 verlängert, der in der Kurve 9 bzw. Knrvennut 10 geführt wird, beispielsweise mit einer Rolle od. dgl. Diese Kurve ist nach den Grundsätzen der Fig. 4 konstruiert und sitzt an dem still- ) stehenden Fundamentteil der Maschine.
Wenn jetzt unter Wirkung des Explosionsdruckes die Maschine sich dreht, so wird sie gemäss den Ausführungen zu Fig. 4 gesteuert. Die von der Maschine geleistete
Arbeit kann beispielsweise durch eine Riemenscheibe 13, die fest mit dem Zylinderträger 2 verbunden ist, abgenommen werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine mit zwei um eine gemeinsame Achse kreisenden Maschinenteilen, von denen der t eine ununterbrochen kreist, wogegen der andere abwechselnd stillsteht und beschleunigt vorgeholt wird, wobei die beiden Teile durch ein Winkelgestänge gelenkig miteinander verbunden sind, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein Punkt der das Winkelgestänge bildenden Stangen in einer derart geformten Kurve geführt wird, dass der absatzweise bewegte Teil eine von Null bis zu einem Höchstwert und wieder bis
Null in gewünschter Weise sieh ändernde Geschwindigkeit erhält und während des Stillstandes nach beiden Richtungen gesperrt ist.