Verfahren zur Änderung der Grösse der abgegebenen, während des Betriebes gleichbleibenden Kraft bei Vorrichtungen mit einem einen schneckenförmig ausgebildeten Teil aufweisenden Umformglied. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Änderung der Grösse der abgegebenen, wäh rend des Betriebes gleichbleibenden Kraft bei Vorrichtungen mit einem einen schnecken förmig ausgebildeten Teil aufweisenden Um formglied, das unter dem Einfluss einer Kraft steht, deren Grösse sich beim Ändern der re lativen Lage von Teilen der diese Kraft er zeugenden Kraftquelle zueinander stetig än dert. Die genannte Kraftquelle kann z: B.
durch eine Federkraft oder durch einen einen Kolben aufweisenden gesebilossenen Luftzy linder gebildet sein. Bei den bisher bekannt gewordenen, im Werkzeugmaschinenbau be nützten Verfahren dieser Art kann die Grösse der abgegebenen Kraft nur dadurch ver ändert werden, dass die ortsfesten Teile der Kraftquelle, also z. B. das festgehaltene Fe derende oder der Zylinder, in der Kraftrich tung verstellt werden, was häufig bei der durch die 1Vlaechinenkonstruktion bedingten, ungünstigen Lage dieser Teile nur in sehr umständlicher Weise möglich ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Veränderung der abgegebenen Kraft zu ermöglichen, ohne dass eine Verstellung der ortsfesten Teile der Kraftquelle in der Kraftrichtung nötig wäre; wenn irgend möglich, soll die zur Kraftände rung dienende Einrichtung von der Lage die ser Teile völlig unabhängig sein.
Nach der Erfindung wird die Änderung der Grösse der abgegebenen Kraft lediglich durch Verändern des Hebelarmes, mit dem die von der Kraftquelle erzeugte Kraft bei einer bestimmten relativen Lage der genann ten Teile der Kraftquelle zueinander auf das ITmformglied einwirkt, bewirkt.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur beispielsweisen Durchführung des erfin dungsgemässen Verfahrens schematisch in drei Stellungen wiedergegeben, welche ver- schiedenen Grössen der abzugebenden Kraft entsprechen.
In Fig 1 befindet sich die Drehachse des L: mformgliedes 1. in einen Abstand a1 von der Grundfläche ss. Eine mit ihrem einen Ende auf der Grundfläche verankerte Schraubenfeder 5, deren anderes Ende ein an der Stelle 3 mit dem Glied 1 fest verbun denes Band 4 trägt, erzeugt in der :Dreh achse C des Umformgliedes 1 ein rechtsge richtetes Drehmoment, dessen Grösse sich aus dem Produkt aus dem Hebelarm R1 und der Federkraft P ergibt.
Die Ablauffläche ? für das Band 4 am Glied 1 ist dabei der Ände rung der Federkraft, die beim Ändern der relativen Lage von Teilen der Feder zuein ander, das heisst beim Ändern der Federlänge, stetig und verhältnisgleich erfolgt.
durch schneckenförmige Ausbildung angepasst, so dass der Hebelarm R1 sich in umgekehrtem Verhältnis wie die Kraft P ändert und somit das Drehmoment auch bei verschiedenen Fe derspannungen gleichbleibt. Dieses Dreh moment .steht im Gleichgewicht mit einem ebenfalls an der Drehachse C des Gliedes 1 angreifenden, aber entgegengesetzt gerich teten Drehmoment, das erzeugt wird durch ein Gewicht Q1, dessen über L: mlenkrollen 13 geführtes:
Band 10 auf einer zylindrischen Fläche 29 aufläuft, die mit dem Körper des U mformgliedes 1 fest verbunden ist bezw. mit ihm aus einem Stück besteht. Diese an sieh bekannte Vorrichtung befindet sich also bei jeder Stellung des Gewichtes Q1 im Gleichgewicht.
Wird nun gemäss Fig. 2 das Gewicht Q1 auf die Grösse Q, erhöht, so vergrössert sich damit das durch das Gewicht erzeugte Dreh moment an der Drehachse C des Umform gliedes 1 und es muss nun, um das ganze System in ein neues Gleichgewicht zii brin gen, auch da.s durch die Feder 5 erzeugte Drehmoment vergrössert werden.
Die Ver änderung der abgegebenen Kraft Q wird nicht wie bisher durch Verstellen des festge haltenen Endes der Feder in der Kraftrich tung, sondern lediglich durch Verändern des Hebelarmes R1, mit dem die Federkraft bei einer bestimmten relativen Lage der genann ten Teile der Kraftquelle zueinander auf das Umformglied wirkt, bewirkt.
In Fig. 1 ge- schie.ht dies dadurch, dass die Richtung der an dem Umformglied angreifenden Kraft in der Ebene des letzteren verändert wird, und zwar durch seitliches Verstellen der Feder gegenüber der Achse C entlang dem Füh rungsbügel 30 (wobei die Feder quer zur Kraftrichtung verstellt. wird) oder auch um gekehrt durch Verstellen der Drehachse quer zur Kraftrichtung in der Ebene des Umform gliedes (in beiden Fällen ohne die augen blickliche Stellung des Umforingliedes 1 zu ändern).
In den Fig. 2, 3 erfolgt die Ände rung des Hebelarmes dadurch, dass die Dreh achse C des Urnformgliedes 1 mittels der Schraubenspindel 31 und eines zwischen festen Lagern 32 gehaltenen Handrades 33 annähernd senkrecht nach oben, also an nähernd parallel zii der von der Kraftquelle ausgeübten Kraft verstellt und zum Beispiel auf den in Fig. ? dargestellten Abstand a. von der Grundfläche 13 gebracht wird.
Bei dieser Verstellung fiilirt das Glied 1 neben seiner Bewegung nach oben auch eine Dreh bewegung aus. das heisst sowohl die Zylin- derfläcbe \39 als auch die schneckenförmige Fläche \? wälzen sich auf den Bändern 10 und 4 ab, wodurch die Höhenlage 11 des Gewichtes Q_, wie auch die Länge <I>L</I> und damit die Spannung der Feder 5 unverändert bleiben.
Eine Änderung, und zwar in diesem Falle eine Vergrösserung erfährt allein der Hebel arm R1, der zu der in Fig. \? eingezeichneten Grösse R-, anwächst. Damit herrscht auch hier trotz ,gleichbleibender Federkraft und vergrösserter Belastung wieder Gleichgewicht.
Wird das Gewicht Q1 auf die Grösse Q3 verkleinert, so ergeben sich die in Fig. 3 Verhältnisse. Dabei hat sich durch
Senken des Uniformgliedes 1. auf den Ab stand a;, von der Grundfläche<I>b'</I> der Hebel arm R1 der Feder 5 auf den Betrag R., ver mindert, wodurch das Federdrehmoment wie derum gleich ist dem durch die Gewiehts- a,bnaliine verkleinerten, entgegengesetzt ge richteten Drehmoment des Gewichtes Q3. Auch in diesem Falle bleiben infolge der Abwälzbewegung der Schneckenfläche 2 und der mit dieser verbundenen Zylinderfläche 29 die Länge L und damit die Spannung der Feder 5, sowie die Höhenlage H des Ge wichtes Q3 unverändert.
Kommt die Bedingung einer gleichen Höhenlage H des Gewichtes Q,-Q, bei den verschiedenen Hebelgliedstellungen in Weg fall, so kann das Band 10 ohne Umlenkung über die Rollen 13 auch in der in Fig. 2 gestrichelt eingezeichneten Weise angeordnet werden.
Die beschriebene Veränderung der von der Vorrichtung abgegebenen Kraft kann natür lich beispielsweise auch dazu benützt wer den, ein gleichbleibendes Gewicht Q zu einer Bewegung nach auf- oder abwärts zu ver anlassen, dass heisst die seinem Fallen entge genwirkende Kraft wahlweise zu vergrössern oder zu verkleinern, wie das bei senkrecht be weglichen Maschinenteilen oft erwünscht ist.
Method for changing the size of the output force, which remains constant during operation, in devices with a deforming element having a helical part. The invention relates to a method for changing the size of the output, during the operation constant force in devices with a snail-shaped part having To form member which is under the influence of a force whose size changes when changing the re lativen position of parts the power source generating this power constantly changes to one another. The named power source can e.g.
be formed by a spring force or by a piston having gesebilossenen Luftzy cylinder. In the previously known, be used in machine tool processes of this type, the magnitude of the force output can only be changed ver that the fixed parts of the power source, so z. B. the held Fe derende or the cylinder, are adjusted in the direction of force, which is often only possible in a very cumbersome manner in the unfavorable location of these parts caused by the 1Vlaechinenkonstruktion.
The object of the invention is to avoid this disadvantage and to enable a change in the output force without having to adjust the stationary parts of the force source in the direction of force; if at all possible, the device used to change the force should be completely independent of the position of these parts.
According to the invention, the change in the magnitude of the output force is caused only by changing the lever arm with which the force generated by the force source acts on the ITmform member at a certain relative position of the named parts of the force source to one another.
In the drawing, a device for, for example, carrying out the method according to the invention is shown schematically in three positions, which correspond to different sizes of the force to be emitted.
In Fig. 1, the axis of rotation of the L: m-shaped member 1. is at a distance a1 from the base area ss. An anchored at one end on the base surface coil spring 5, the other end of which carries a firmly verbun at the point 3 with the link 1 denes band 4, generated in the: axis of rotation C of the deforming member 1 a rechtsge aligned torque, the size of which is from the product of the lever arm R1 and the spring force P.
The drainage area? for the band 4 on the link 1 is the change tion of the spring force, which takes place when changing the relative position of parts of the spring zuein other, that is, when changing the spring length, steadily and proportionally.
adapted by a helical design, so that the lever arm R1 changes in the inverse proportion to the force P and thus the torque remains the same even with different spring voltages. This torque is in equilibrium with a torque which also acts on the axis of rotation C of the link 1, but is directed in the opposite direction and which is generated by a weight Q1 whose swivel castors 13 are guided by L:
Band 10 runs on a cylindrical surface 29, which is firmly connected to the body of the U mformgliedes 1 respectively. consists of one piece with him. This known device is thus in equilibrium in every position of the weight Q1.
If now, according to FIG. 2, the weight Q1 is increased to the size Q, the torque generated by the weight on the axis of rotation C of the deforming member 1 increases and it now has to zii bring the whole system into a new equilibrium gen, also because the torque generated by the spring 5 can be increased.
The change in the output force Q is not, as before, by adjusting the end of the spring held firmly in the direction of force, but only by changing the lever arm R1, with which the spring force at a certain relative position of the named parts of the power source to each other Deforming member acts, causes.
In Fig. 1, this happens in that the direction of the force acting on the deforming member is changed in the plane of the latter, namely by lateral adjustment of the spring relative to the axis C along the guide bracket 30 (the spring transversely to the direction of force. Is adjusted) or vice versa by adjusting the axis of rotation transversely to the direction of force in the plane of the forming member (in both cases without changing the instantaneous position of the forming member 1).
In Figs. 2, 3 the change of the lever arm takes place in that the axis of rotation C of the Urnformgliedes 1 by means of the screw spindle 31 and a handwheel 33 held between fixed bearings 32 is approximately perpendicular to the top, so at approximately parallel to the power source applied force adjusted and for example on the in Fig. distance shown a. is brought from the base 13.
During this adjustment, the link 1 also has a rotational movement in addition to its upward movement. that means both the cylindrical surface \ 39 and the helical surface \? roll on the belts 10 and 4, whereby the height 11 of the weight Q_, as well as the length <I> L </I> and thus the tension of the spring 5 remain unchanged.
A change, in this case an enlargement, experiences only the lever arm R1, which corresponds to that shown in FIG. size R-, increases. This means that equilibrium again prevails here despite constant spring force and increased load.
If the weight Q1 is reduced to the size Q3, the relationships shown in FIG. 3 result. It got through
Lowering the uniform member 1. on the stand a ;, from the base <I> b '</I> the lever arm R1 of the spring 5 to the amount R., ver reduced, whereby the spring torque is again equal to that of the Weighted a, bnaliine reduced, oppositely directed torque of the weight Q3. In this case too, the length L and thus the tension of the spring 5 and the height H of the Ge weight Q3 remain unchanged due to the rolling movement of the screw surface 2 and the cylinder surface 29 connected to it.
If the condition of the same height H of the weight Q, -Q, in the different lever member positions is eliminated, the belt 10 can also be arranged in the manner shown in FIG. 2 without being deflected over the rollers 13.
The described change in the force emitted by the device can of course also be used, for example, to cause a constant weight Q to move upwards or downwards, that is to say to increase or decrease the force counteracting its fall, as is often desired with vertically movable machine parts.