DE1145455B

DE1145455B - Auf dem Prinzip der umstuelpbaren Kette beruhende Vorrichtung zur Erzeugung einer taumelnden und rotierenden Koerperbewegung

Info

Publication number: DE1145455B
Application number: DESCH23922A
Authority: DE
Inventors: Paul Schatz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-02-06
Filing date: 1958-04-19
Publication date: 1963-03-14
Also published as: GB908563A; CH366710A

Description

Auf dem Prinzip der umstülpbaren Kette beruhende Vorrichtung zur Erzeugung einer taumelnden und rotierenden Körperbewegung Die Erfindung bezieht sich auf eine nach dem Prinzip der umstülpbaren Kette arbeitende Vorrichtung zur Erzeugung einer taumelnden und rotierenden Körperbewegung. Eine solche Vorrichtung ist im schweizerischen Patent 216 760 des gleichen Erfinders beschrieben. Diese Vorrichtung weist zwei mit dem in Bewegung zu setzenden Körper gelenkig verbundene Lenkglieder auf, die ihrerseits mittels. Schwenklagern. mit dem einen Ende je einer Hilfswelle verbunden sind, wobei die Achsen dieser Schwenklager in für solche Vorrichtungen charakteristischer Weise in einer Ebene liegen.
Die Eigentümlichkeit (Schwierigkeit) solcher Vorrichtungen besteht darin, daß die beiden anzutreibenden. Hilfswellen ungleichförmig rotieren müssen, wenn eine gleichmäßige Verteilung der beiden wechselweise verlangten Beschleunigungen bzw. Verzögerungen im Bewegungslauf erzielt werden soll. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, bewegt sich der zu bewegende Körper unregelmäßig, was sich bei nach diesem Prinzip gebauten Maschinen in einer Beeinträchtigung der Arbeitsweise solcher Maschinen und in einem raschen Verschleiß der Lager auswirkt.
Es ist möglich, dieses Antriebsproblem mittels Ausgleichsgetrieben, wie Differentialgetrieben, Schnekkengetrieben mit Schnecken auf Schiebesitz (zwischen Druckfedern), elastischen Kupplungen, hydraulisch, pneumatisch oder auch mit wechselweise Impuls gebenden, elektronisch gesteuerten Elektromotoren zu lösen. Allen diesen Lösungen ist ein mehr oder weniger elastisches. Ausweichen der antreibenden Elemente eigen. Die regelmäßige Schwingung der Maschine wird hierbei nicht zwangläufig durch das Antriebsgetriebe erzeugt, sondern der Eigenschwingung des Systems überlassen.
Die erwähnten Antriebsgetriebe haben relativ schlechte Wirkungsgrade, bedingen komplizierte; relativ raschem Verschleiß unterliegende Konstruktionen. Die Elemente bedürfen gut ausgebildeter Schmieranlagen mit entsprechenden Dichtungen und sind infolgedessen störungsanfällig und kostspielig.
Die gestellte Aufgabe besteht nun darin, eine Vorrichtung der obenerwähnten Art zu schaffen, deren Antriebsmechanismus zwangläufig, von einem gleichförmig rotierenden Antriebselement ausgehend, die geforderten wechselweise auf die beiden anzutreibenden Hilfswellen verteilten Beschleunigungen und Verzögerungen erzeugt.
Die wechselweise Zu- und Abnahme der Drehzahl des an sich bekannten umstülpbaren Gelenksystems folgt dem Gesetz, daß das Produkt der Tangens der Drehwinkel der anzutreibenden Hilfswellen konstant ist.
Der erfindungsgemäße Antriebsmechanismus läßt dieses Ziel dadurch erreichen, daß mindestens eine der genannten Hilfwellen mittels eines, an sich bekannten Kardangelenkes von einer Antriebswelle angetrieben wird, die mit der verlängerten Achse der von ihr angetriebenen Hilfswelle einen Winkel von 45° bildet und wobei die Achse des Schwenklagers jeder Hilfswelle mit der Achse des Kardangelenkteiles am anderen Ende der betreffenden Hilfswelle einen Verdrehungswinkel einschließt, der dem Komplementärwinkel zu dem Neigungswinkel der Kardanebene, d. h. der durch die Antriebs- und die Hilfswelle gehenden Ebene zu der durch die beiden Hilfswellen gehenden Ebene, entspricht. Falls diese beiden Ebenen zusammenfallen und der genannte Neigungswinkel somit 0° beträgt, so ist die Achse der Schwenklager zu der Achse des zugehörigen Kardangeienkteiles um 90° verdreht. Steht aber die genannte Kardanebene senkrecht zu der durch die beiden Hilfswellen gehenden Ebene, so isst der Verdrehungswinkel zwischen den beidenabengenanntenAchsen0°, d. h., daß diese beiden Achsen parallel zueinander verlaufen.
An sich sind Kardangelenke bekannt, bei denen die beiden durch das Gelenk miteinander verbundenen Achsen unter einem Winkel von 45° verlaufen. Man hat aber bisher nicht erkannt, daß man vorteilhaft zwei derartige Gelenke verwenden kann, wenn man eine wechselweise Zu- und Abnahme der Drehzahl zweier Hilfswellen eines umstülpbaren Gelenksystems erreichen will.
In der Zeichnung sind zwei Ausfübrungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht; Fig.2 zeigt die Vorrichtung nach dein zweiten Ausführungsbeispiel in. einer Seitenansicht, wobei gewisse Teile derselben im Schnitt gezeichnet sind; Fig.3 zeigt die hintere Stirnansicht dieser Vorrichtung, wobei wiederum gewisse Teile weggebrochen sind, und Fig. 4 zeigt die gleiche Vorrichtung, aber in einer anderen Lage montiert als in Fig. 1.
Die Vorrichtung hat nach Fig. 1 einen Lagerbock 1, in welchen zwei parallele Hilfswellen 2 und 3 drehbar gelagert sind. Diese beiden Hilfswellen sind mittels Schwenklagern 2 b bzw. 3 b gelenkig mit je einem gabelförmigen Lenkglied 4 bzw. 5 verbunden, wobei zu beachten ist, daß die Gelenkachsen 2 c und 3 c der Schwenklager 2 b und 3 b in ein und derselben Ebene liegen. Die beiden Lenkglieder 4 und 5 sind mit ihren Gabelenden wiederum mit zwei ringförmigen Haltegliedern 6 gelenkig verbunden. Die Gelenkachsen 4 a und 5 a an den beiden Enden sowohl des Lenkgliedes 4 als auch des Lenkgliedes 5 liegen, wie dies als Eigentümlichkeit solcher Gelenksysteme der Fall ist, in zwei zueinander senkrecht stehenden Ebenen und sind auch rechtwinklig verdreht zu den Gelenkachsen 2 c und 3 c.
Als Verbindungsglied zwischen den beiden ringförmigen Haltegliedern 6 kann ein in diese eingeschobener und gesicherter, zylindrischer Mischbehälter verwendet werden.
Die beiden Hilfswellen 2 und 3 werden von zwei gleichmäßig rotierenden, in Lagerböcken 9 gelagerten Antriebswellen 7 und B angetrieben, die V-förmig angeordnet sind und von denen jede mit der verlängerten Achse der Hilfswellen 2 und 3 einen Winkel von 45° bilden. Die Verbindung zwischen diesen Antriebswellen und den Hilfswellen ist mittels. Kardangelenken bewerkstelligt. Von besonderer Bedeutung dabei ist, daß die Achse des Schwenklagers 2 b bzw. 3 b gegenüber der Achse des Kardangelenkteiles 2 a bzw. 3 a um den Komplementärwinkel zu dem Neigungswinkel der Kardanebene, d. h. der durch die Wellen 2 und 7 bzw. 3 und 8 gehenden Ebene zu der durch die beiden Hilfswellen 2 und 3 gehenden Ebene, verdreht ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel fallen nun diese Ebenen zusammen, so da.ß der genannte Neigungswinkel 0° und der genannte Komplementärwinkel 90° ist. Demzufolge sind also die Achsen der Schwenklager 2 b und 3 b gegenüber den Achsen der Kardangelenkteile 2 a und 3a um 90° zueinander verdreht. Die Antriebs- -welle 7 ist auf der dem ihr entsprechenden Kardangelenk abgewendeten Seite des Lagerbockes .9 verlängert und ist mittels einer Kupplung 10 und eines Reduktionsgetriebes 11 mit der Welle eines Antriebsmotors 12 verbunden. Auf dem Verlängerungsteil der Antriebswelle 7 ist ein. Kegelrad 13 aufgekeilt, mit dem ein auf dem entsprechenden Ende der Antriebswelle 8 sitzenden Kegelrad 14 kämmt. Die beiden Antriebswellen 7 und 8 werden somit mit gleicher Umlaufgeschwindigkeit vom gleichen Motor aus gegenläufig angetrieben. Gegebenenfalls könnten die

winkel zwischen den beiden in Betracht gezogenen Achsen 16a und 19a 0°, d. h., daß diese beiden Achsen parallel zu einander verlaufen.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 und 3 könnte gegebenenfalls auch in der in Fig. 4 gezeigten Aufhängelage montiert werden.
Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung sich vorzüglich zur Herstellung von nahtlosen Hohlteilen, insbesondere von nahtlosen Hohlkugeln, nach dem Schleudergußverfahren eignet. Zu diesem Zweck ist an Stelle des obenerwähnten Mischbehälters zwischen den Lenkglieder n4 und 5 eine zwei- oder mehrteilige Gießform vorgesehen, die gewünschtenfalls mit einem Heizmantel oder mit sonstigen Heizmitteln z. B. elektrischer Art versehen sein kann. Das Material (Metall) aus dem die Hohlteile- bestehen sollen, wird wie üblich in heißflüssigem Zustand in die Gießform eingebracht. Dank der taumelnden und rotierenden Bewegung dieser Gießform erhält man nahtlose Hohlkugeln, die eine gleichmäßige Wanddicke aufweisen. Nahtlose Hohlkörper, die diese Eigenschaft besitzen, konnten bis heute noch nicht hergestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Erzeugung einer taumelnden und rotierenden Körperbewegung, die auf dem Prinzip der umstülpbaren Gelenkkette beruht und mit dem in Bewegung zu setzenden Körper gelenkig verbundene Lenkglieder aufweist, die ihrerseits mittels Schwenklagern mit dem einen Ende je einer Hilfswelle verbunden sind, dadurch gekennzeich- net, daß mindestens die eine der Hilfswellen (2, 3) mittels eines an sich bekannten Kardangelenkes von einer Antriebswelle (7 bzw. 8) angetrieben wird, die mit der verlängerten Achse der von ihr angetriebenen Hilfswelle einen Winkel von 45° bildet und wobei die Achse (2 c oder 3 c) des Schwenklagers (2 b oder 3 b) jeder Hilfswelle mit der Achse (2 d oder 3 d) des Kardangelenkteiles (2 a oder 3 a) am anderen Ende der betreffenden Hilfswelle einen Verdrehungswinkel einschließt, der dem Komplementärwinkel zu dem Neigungswinkel der Kardanebene zu der durch die beiden Hilfswellen gehenden Ebene entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Neigungswinkel 0° ist und die beiden in Betracht gezogenen Achsen demgemäß um 90° verdreht sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebswellen (7, 8) V-förmig angeordnet sind und von einem gemeinsamen Motor (12) aus über ein Reduktionsgetriebe (11) angetrieben werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebswellen (7, 8) parallel zueinander angeordnet sind und mit gleichen Umlaufgeschwindigkeiten von getrennt angeordneten Antriebsvorrichtungen in Drehung versetzt werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den beiden Lenkgliedern (4, 5) vorhandene, in eine taumelnde und rotierende Bewegung zu setzende Körper von einer mindestens zweiteiligen Gießform zur Erzeugung von nahtlosen Hohlteilen, z. B. Hohlkugeln, nach dem Schleudergußverfahren gebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Schwenklagers (16a) der einen und der anderen Hilfswelle (16) und die Achse (19 a) des Kardangelenkteiles am andern Hilfswellenende parallel zueinander verlaufen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d'aß auf dem dem Kardangelenk abgewendeten Ende der einen der beiden Antriebswellen ein Schwungrad (25) vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 242 218; belgische Patentschriften Nr. 524 214, 524 820; USA.-Patentschrift Nr. 1543 891; O. Kraemer: »Getriebelehre«, Verlag Braun, Karlsruhe, 1950; S. 199 und 200.