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Viergelenkketten-Bewegungsantriebe mit doppelarmiger Schwinge.
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Zu richtigen Ergebnissen und zu dem erfindungsgemäss angestrebten Erfolg einer den jeweilig wechselnden Verhältnissen genau angepassten günstigsten und im voraus festzulegenden Stillstandsbewegung der in Betracht kommenden Getriebeteile gelangt man aber, wenn man das Getriebe nach Fig. 2 nicht als Zusammen-und Gegenspiel zweier Viergelenkketten zu einem Bogenschubgetriebe, sondern als Einzelgetriebeanordnung einer Koppelkurbelaufgabe ansieht. Denn in diesem Falle handelt es sich bei ihm nicht um das Ergebnis von Überlagerungen zweier Bewegungsdiagramme, sondern um die Ermittlung und Bestimmung gewisser Koppelkurvenabschnitte von völlig oder annähernd gleichem Krümmungshalbmesser, mit denen man nun auch das Güteverhältnis der Stillstände gewisser Teile des
Getriebes den wechselnden Verhältnissen genau anpassen und im voraus gesetzmässig festlegen kann.
Um diese Ausführungen und das Vorliegen einer Viergelenkkette in Fig. 2 anschaulicher zu machen, sollen die in Fig. 3 mit gleichen Funktionen wie in Fig. 1 ausgestatteten Gliedteile dieselbe äusserliche Flächenkennzeichnung erhalten, die sie in Fig. 1 erhalten haben, d. h. in beiden Fällen soll das Kurbelglied durch Kreuzschraffur, das Koppelglied punktiert, das Schwingenglied weiss und das Stegglied D durch eine einfache Schrägschraffur dargestellt sein.
Es erscheint zur Erkennung und Beurteilung des Verhaltens der Glieder und einzelner Punkte, z. B. des in den Fig. 2 und 3 mit 1 bezeichneten Kurbellagerungspunktes des Hebelarmes A notwendig, sich einmal vorzustellen, wie sich das Getriebe nach Fig. 2 und 3 verhalten würde, wenn man sich der Annahme hingibt, als ob Punkt 1 innerhalb der Bewegungsebene der Glieder B und D ortsbeweglich, die Schwingenarme O-Ca aber ortsfest wären. Die in Fig. 2 und 3 im Raume schwingende Viergelenkkette mit den vier Gelenkpunkten 2a-2-3-3a wird also ortsfest im Schwingenglied C-Ca ; mit den Gelenkpunkten 3-3a gelagert, wie dies in Fig. 4 geschehen ist.
Es sei dabei angenommen, das durch einen einfachen festgelagerten Gliedbalken (C-Ca) ersetzte Gestell wäre einerseits mit der Koppel B, anderseits mit dem Steg D durch eine alle Teile schliessend verbindende doppelarmige Kurbel A zur Viergelenkkette gestaltet, wobei beliebige Kurbelpunkte la., lb und le eingezeichnet sind. Diese Punkte seien herausgegriffen, um ihre Wege besser verfolgen und anschaulich machen zu können. Dann beschreiben die betrachteten Kurbelpunkte bei der Umdrehung der Kurbel gewisse gestrichelt dargestellte Bahnen, die als Kurbel-oder Koppelkurven bezeichnet werden sollen. Sie ergeben das Bild der Wege, welche die in bezug zu dem festgelegten Glied C-Ca sieh bewegende Kurbel bei der Bewegung der Viergelenkkette zurücklegt.
Dieses Bild ist wichtig, um aus der jeweiligen Lage der zum nichtbewegten Gliedteil C-Ca bewegten und betrachteten Punkte der Kurbel feststellen zu können, ob und wann das Getriebe im Lauf seiner Bewegung und in bezug zum Gliede C-Ca einen Stillstand liefert sowie von welcher Dauer derselbe ist.
Es fällt nun sofort bei der Betrachtung der drei in Fig. 4 beispielsweise dargestellten Kurven auf, dass im Lauf derselben jede einzelne Kurve gewisse Streckenteile enthält, in denen die Krümmung längere Zeit unverändert bleibt, d. h. dass gewisse Kurvenstrecken Kreisbogenabschnitte bilden und zur Erreichung eines längeren Stillstandes geeignet sind.
Die konstruktive Ausführung einer Stillstandsableitung von z. B. Kurbelpunkt 1 a zeigt nun Fig. 5.
Man verbindet Punkt 1 a und den zugehörigen Krümmungsmittelpunkt 4 durch einen durch gestrichelte Schraffur gekennzeichneten Lenker E von einer Streckengrösse, die der Halbmesserlänge des sich mit der Krümmung des durch den Punkt 1 a der Doppelkurbel A beschriebenen Kurvenabschnitts deckenden gestrichelten Kreisbogens entspricht, und verbindet weiter den Lenker E im Punkt 4 mit einem zweiten im Gestell C-Ca schwingend gelagerten Arm E1. Dann beschreibt der Punkt 1 a der Doppelkurbel A bei der Bewegung dieses Getriebes die gestrichelt dargestellte, etwa nierenförmige Kurbelkurve, in welcher sich ein Teil mit einem Kreisbogen deckt.
Der Gelenkpunkt 4 bleibt also bei der Anordnung nach Fig. 5 so lange in Ruhe und der Lenker E dreht sich so lange im Armende vonEl, so lange die mit dem Kreisbogenabschnitt übereinstimmende Krümmungsstrecke der nierenförmigen Kurve durchlaufen wird.
Zu demselben Erfolg gelangt man, wenn man die Gelenkpunkte 5-3 a der Lenkerverbindung E-E1 der Anordnung nach Fig. 5 aus dem Gestell C-Ca löst und mit dem Punkt 4 in geeigneter Form, z. B. durch eine Winkelschwinge C-Ca nach Fig. 6,7 und 8, verbindet. In diesen Figuren sind drei Stellungen der Lagen der Glieder A, B, C, Ca und D dargestellt, wobei für die Bewegung des Punktes 4 der Winkelschwinge C-Ca das Beispiel einer Geradführung gewählt wurde und angenommen wird, dass die Doppelkurbel A sich im Sinne des Pfeiles um den Punkt 1 a dreht.
Fig 6 zeigt dabei die Lage der Glieder im oberen Teil des Stillstandsbogens, Fig. 7 die Stellungen bei dem Durchlaufen des unteren Teiles auf dem Stillstandsbogen K und Fig. 8 zeigt die Lage der Kettenglieder an der unteren Übergangskurve zwischen den zwei Stillstandsbögen Kund K3, wobei der Deutlichkeit halber die von dem Punkt 1 a beschriebene Kurve als Kurvenkörper dargestellt ist, welcher mit einem der Sehwingenarme, z. B. mit dem Arm Ca, starr zusammenhängt.
Aus den Darstellungen ergibt sich, dass solange der Punkt 1 a sich z. B. in der kreisförmigen Strecke (der Koppelkurve bewegt, auch Punkt 4 in unverändertem Abstand von 1 a verbleibt, also stillsteht ; bei den übrigen Stellungen ist dieser Abstand grösser und die Bewegung des Punktes 4 entspricht der Kurvenform
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Da der Kurvenpunkt 1 a nun nicht, wie es bei Fig. 5 angenommen wurde, seine Kurve durch- laufen kann, falls er gestellfest gelagert werden soll, muss nach Fig. 6-8 die Kurve über dem Kurven- punkt streichen und zu diesem Zwecke muss das Sehwingenglied O-Ca sich nicht nur in Richtung zum
Kurbelpunkt hin-und herbewegen, sondern auch noch eine Bewegung senkrecht dazu ausführen können, was nach Fig.
9 durch Aufhängung der Schwinge C-Ca an einen Lenker oder nach Fig. 10 durch
Lagerung des Schwingerpunktes 4 in einer Geradführung geschehen kann.
Nach der durch die Fig. 9 und 10 als Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ver- anschaulichen Anordnung wird also von der Erkenntnis ausgegangen, dass alle bisher angewandten
Vorschriften über die Bemessung der Längen und Winkel der einzelnen, nach Fig. 2 als bekannt angenommenen Getriebeteile ohne wesentlichen Erfolg im Sinne einer den wechselnden Verhältnissen angepassten günstigsten Stillstandsdauer des Lenkers B oder des an seine Stelle nach Fig. 10 tretenden
Gleitsteins sein müssen, solange nicht eine bestimmte Lage dieser Getriebeteile gegenüber dem Still- standsbogen der von dem Punkt 1 ader Doppelkurbel A besehriebenen Koppelkurve. verwirklicht ist.
Die Stillstandsbewegung der vorerwähnten Teile des Getriebes wird besonders gross und daher für manche Zwecke, so auch für die Bewegung der Lade mechanisch angetriebener Webstühle besonders günstig, wenn man das die Schwinge C-Ca mit dem Lenker E z. B. der Ladenstelze oder mit dem
Kulissenstein 9 verbindende Gelenk 4 in den Krümmungsmittelpunkt des Stillstandsbogens einer von dem Punkt 1 a beschriebenen Koppelkurve legt, die aufzuzeichnen ist, wenn dieser Punkt im Maschinengestell verschiebbar, die Endpunkte 3-3 der Schwinge C-Ca dagegen fest gelagert wären.
Ist diese Gesamtanordnung des Getriebes in der vorbezeichneten Weise bestimmt festgelegt, dann bedarf es nur noch der von jedem Fachmann leicht vorzunehmenden Feststellung der Stillstandsdauer für verschiedene Längen der Entfernung der Punkte 1 a und 4 und der damit im Zusammenhang stehenden Winkelabmessungen der Doppelkurbel und Schwingenarme des Getriebes, um das Optimum des Stillstandes zu erreichen. Ohne die erfindungsgemässen Voraussetzungen bleiben die Winkelveränderungen und Armverschiedenheiten der Doppelkurbel und Schwinge erfolglos oder nur von einem zufälligen Erfolg begleitet.
Die erfindungsgemässe Erkenntnis ermöglicht es auch, ohne grossen Umbau vorhandener anderer Ladenantriebe bei mechanischen Webstühlen die Leistungsfähigkeit derselben durch Erhöhung der Tourenzahl der Antriebswelle stark heraufsetzen. Denn es hat sich gezeigt, dass durch die zwangsläufige Einschaltung längerer Stillstände entweder nur bei einer oder bei beiden Umkehrlagen der hinund hergehenden Gestängeteile naturgemäss in textiltechnologischer Hinsicht grosse Verbesserungen eintreten, die es wiederum gestatten, die Tourenzahl und hiemit die Leistungen des Webstuhles heraufzusetzen.
Wählt man, wie es bei den Darstellungen nach Fig. 9 und 10 vorgesehen ist, die Arme der Doppelkurbel zu gleich lang, gibt man ferner den Schubstangen B-D übereinstimmende Längen und macht man die Arme der Schwinge C-Ca gleichschenkelig, so erhält man symmetrische Bewegungsdiagramme.
Dadurch wird auch eine besondere bauliche Einfachheit der Getriebe erzielt.
Sollen z. B. zwei Stillstände bei der Bewegung des Getriebes etwa in den beiden Grenzlagen des Lenkers B oder des Kulissensteins 9 erzielt werden, die auch von verschiedener Dauer sein können, so müssen sich zwei Kreisbogen an zwei Kurvenstüeke einer einzigen Koppelkurve anschmiegen und die Bewegung des Punktes 4 muss durch die beiden zugehörigen Krümmungsmittelpunkte gelegt werden, sei es nun durch eine Lenkerbogenführung oder durch eine Geradführung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Viergelenkketten-Bewegungsantrieb mit doppelarmiger Schwinge, welche einen ortsveränder- lieh gelagerten Gelenkpunkt besitzt, wobei jeder der Arme der Schwinge durch eine am ausschwingenden Ende angelenkte Schubstange mit einer von zwei auf gemeinsamer Welle vorgesehenen, zueinander versetzten Kurbeln gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkstelle (4) der Schwinge (0-Ca) in den Krümmungsmittelpunkt der kreisförmigen Teilstrecke einer Koppelkurve hineingelegt ist, welche bei graphischer Aufzeichnung entsteht, wenn angenommen wird, dass die von aussen her angetriebene Kurbelwelle (1 a) im Maschinengestell ortsveränderlich wäre, während die Gelenkstellen (3, 3 a) der Schwinge ortsfest gelagert seien.