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Getriebe mit allmählich veränderbarem Übersetzungsverhältnis.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung bzw. weitere Ausgestaltung der Antriebsvorriehtung nach dem Patente Nr. 121064 und besteht darin, die Organe, welche zur Umwandlung der Drehbewegung in hin und her gehende Bewegungen dienen, so einzurichten, dass in bezug auf die genaue praktische Herstellung bzw. die Konstruktion in der Praxis keine Schwierigkeiten auftreten und Fehlerquellen, wie sie sich durch Ausführung der genannten Teile des Getriebes nach dem Hauptpatent eventuell ergeben könnten, zu beseitigen, so dass eine Beeinträchtigung der Gleichförmigkeit der Endbewegung ausgeschlossen erscheint.
Solehe Felllerquellen können dadurch auftreten, dass die Kurvenform des Schlitzes der Antriebsscheibe, welche, wie im Hauptpatent beschrieben, dazu dient, die theoretisch genaue Schwankung der Winkelgeschwindigkeit zu erreichen, nicht einwandfrei konstruiert oder gefräst ist (genaues Fräsen nach einer Kurve ist praktisch schwer durchführbar), und dass die Schubstangen, welche die Bewegung der rotierenden Kurbelwelle auf die hin und her gehenden Zahnstangen übertragen, im Verhältnis zur Exzentrizität der Kurbelwelle zu kurz gewählt werden, so dass hiedurch die Schwingungen der Zahnstangen, welche nach den Gesetzen der harmonischen Bewegung verlaufen sollen, beeinflusst werden.
Die Möglichkeit des Auftretens derartiger Fehlerquellen in der Praxis wird durch die im folgenden beschriebene Art der Bewegungsübertragung ausgeschlossen. Die verbesserte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung zeigt Fig. 1, u. zw. im Schnitt. Fig. 2 zeigt die Antriebsvorrichtung im Aufriss und gleichzeitig die verbesserte Ausführungsform der Kurbeltriebe. Fig. 3 zeigt eine andere praktische Ausführungsform der Antriebsvorrichtung, gleichfalls im Schnitt.
Motorwelle 1 (Fig. 1) und Vorgelegewelle 4 sind nicht nur exzentrisch gelagert, sondern ihre Achsen schliessen ausserdem einen bestimmten Winkel ein. In den Schlitz. 3 der Scheibe 2, welche auf der Welle 1
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gelegewelle 4 sitzt, befestigt ist. Durch diese Konstruktion wird bewirkt, dass die durch die exzentrische Lagerung hervorgerufene periodische Schwankung der Winkelgeschwindigkeit der Vorgelegewelle 4 weiters noch dadurch beeinflusst wird, dass durch die Schiefstellung der Scheiben sich der Angriffspunkt des treibenden, geradlinigen Schlitzes 3 an dem Hebel 6 während einer Umdrehung selbsttätig verschiebt, wodurch sich ausser den Angriffsradien des treibenden Armes auch die Angriffsradien des getriebenen Armes periodisch während jeder Umdrehung ändern.
Durch richtige Wahl der Exzentrizität, des Kreismittelpunktes des Hebels 6 und des Winkels der beiden Achsen erreicht man (unendliche Länge der Schubstangen vorausgesetzt) die zur vollkommenen Gleichförmigkeit der Endbewegung erforderliche schwankende Winkelgeschwindigkeit.
Fig. 2 zeigt weiters eine Konstruktion, welche eine Verbesserung hinsichtlich der Verwandlung der Drehbewegung der treibenden Welle 8 des Getriebes in eine hin und her gehende Bewegung darstellt, da sie die Einflüsse endlicher Schubstangen auf die Endbewegung des Getriebes aufhebt. Die treibende Welle, welche durch den Motor angetrieben wird, ist mit 1 bezeichnet (Fig. 2), die Vorgelegewelle mit4, das auf ihr aufgekeilte Ritzel mit 10, das Zahnrad der Kurbelwelle 8 des Getriebes mit 9.
Der in radialer Richtung verschiebbare Kurbelarm ist mit 1. 3 bezeichnet, der an ihm befestigte Bolzen mit 12, die durch den Kurbeltrieb betätigte Zahnstange mit 19, die beiden Getrieberäder, in welche sie eingreift, mit 27 und 28
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der Schubstange 16 ist ausserdem ein Bolzen 18 befestigt, um den die kurze Schubstange n drehbar ist, die mit ihrem andern Ende an der Zahnstange 19 mittels eines Bolzens 21 angelenkt ist. Die Wirkung dieser Verbindung ist die folgende : dreht sieh der Kurbelzapfen 12 aus der Stellung I, welche der horizontalen Lage des Kurbelarmes. M entspricht, gegen die Stellung II, so wird die Schiene 14 durch die fortschreitende Drehbewegung der treibenden Welle 8 beschleunigt.
Diese Beschleunigung entspricht jedoch nicht genau jener einer harmonischen Bewegung, da sie aus dem Grunde, dass die Schubstange 76 sich aus der horizontalen Richtung herausdreht, verringert wird. Der entgegengesetzte Vorgang vollzieht sich, wenn sich der Kurbelzapfen 12 von der Stellung II nach der Stellung III dreht. Hier tritt die Verzögerung durch die fortschreitende Drehung nicht in ihrer vollen Grösse auf, da das Zuriick- drehen der Schubstange 16 in die horizontale Richtung eine Beschleunigung der Schiene 14 hervorruft.
Da nun aber die Zahnstange 19 durch eine zweite Schubstange 11 angetrieben wird, welche um den an der Zahnstange 19 befestigten Bolzen 21 und den an der Schubstange 16 befestigten Bolzen 18 drehbar ist, wird, wenn sich die Schubstange 16 z. B. aus der horizontalen Richtung nach oben herausdreht, was die Beschleunigung durch die fortschreitende Drehung verzögert, die Zahnstange 19 dadurch, dass sich die Schubstange 11 ebenfalls aus der horizontalen Richtung herausdreht, eine zusätzliche Beschleunigung erfahren, welche die eben erwähnte Verzögerung aufhebt.
Dieser Vorgang spielt sich während aller Phasen der Umdrehung ab, so dass die Bewegung der Zahnstange 19 bei richtiger Wahl der Länge der Schubstange 11 eine derartige wird, dass sie von der horizontalen Stellung des Kurbelarmes 13 bis zu seiner Stellung senkrecht zur horizontalen Richtung in genau demselben Masse ansteigt, als sie bei einer weiteren Drehung des Kurbelarms um 90 abfällt. Diese Bewegung ergibt im Geschwindig- keits-und Zeitdiagramm eine Sinuslinie, die sich mit der durch die vorher beschriebene Antriebsvorrichtung gelieferten Bewegung schwankender Winkelgeschwindigkeit vollkommen genau zu einer Geraden (welche den gleichförmigen Verlauf angibt) zusammensetzen lässt.
Die eben beschriebene Konstruktion der Kurbeltriebe wird man in der Praxis nur dann verwenden, wenn besonders grosse Exzentrizitäten der Kurbelwelle des Getriebes auftreten, denn bei verhältnismässig geringen Exzentrizitäten sind die Abweichungen der Zahnstangenbewegungen von harmonischen Bewegungen nur minimal.
Fig. 3 zeigt die verbesserte Antriebsvorrichtung in einer ändern Ausfuhrungsform, bei welcher die gleitende Reibung des Schlitzes der treibenden Seheibe an dem Hebel 6 der getriebenen Scheibe vermieden wird. An der Motorwelle l'ist ein Flansch 2'mit einem Führungsschlitz 3' aufgekeilt, welcher am Rande durch prismatische Leisten 25 begrenzt ist. In diesen Schlitz greift eine Rolle 24 ein, welche auf einer Kugel 23 drehbar ist, um die Bewegungen in sämtlichen Richtungen mitmachen zu können. Die Kugel 24 ist an einer Gabel od. dgl. 22 befestigt, welche um den Bolzen 26 an der Vorgelegewelle 4'
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1.
Getriebe mit allmählich veränderbarem Übersetzungsverhältnis nach Patent Nr. 1210ü4. dadurch gekennzeichnet, dass die treibende, den Antrieb vom Motor vermittelnde Welle (1) und die Vorgelegewelle des Getriebes (4) zwecks Erreichung eines bestimmten Verlaufes der Winkelgeschwindigkeit der Vorgelegewelle einen Winkel miteinander einschliessen.