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Brennschneidvorrichtung Es sind auf Rädern laufende Schneidbrenner-Wagen
bekannt, die mittels eines motorischen Antriebs über ein ebenes Werkstück hinwegbewegbar
und hierbei an einem deichselartigen Fortsatz von Hand lenkbar sind. Mit derartigen
Wagen soll ein Schneidbrenner entlang einer beliebig gekrümmten Bahnkurve mit genau
gleichbleibender Geschwindigkeit geführt werden. Zur Einhaltung dieser Bedingung
verläuft bei den bekannten Wagen die gemeinsame Achse der beiden auf dem Werkstück
gleitlos abrollenden Antriebsräder durch den Brenner. Der Antrieb erfolgt so, daß
die beiden Antriebsräder von zwei Abtriebsätzen eines an seinen Antriebsast mit
gleichbleibender Drehzahl angetriebenen Differentialgetriebes in Umlauf versetzt
werden.
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Bei dem bekannten Wagen (vgl. britische Patentschrift 254 654) ist
der Schneidbrenner in der Mitte zwischen den beiden Antriebsrädern angeordnet. Wenn
das Werkzeug entlang einer beliebig gekrümmten Kurve bewegt wird, so gleichen sich
die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Antriebsräder derart aus, daß die Brennergeschwindigkeit
immer dieselbe bleibt. Hierzu ist die Anordnung so getroffen, daß der Antrieb über
ein symmetrisches Differentialgetriebe erfolgt, dessen Planetenkäfig als Antriebsast
und dessen beide Sonnenräder als Abtriebsäste dienen.
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Der bekannte Wagen hat ,den Nachteil, daß .die auf dem Wagen angeordneten
Antriebsteile und die Antriebsräder einer hoher Erwärmung und dem Angriff der beim
Schneiden umherfliegenden glühenden Metallpartikeln ausgesetzt sind. Ein weiterer
Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, daß in vielen Fällen nur das eine
Rad auf dem ebenen Werkstück laufen kann und eine besondere Unterlage für das andere
Rad vorgesehen werden muß.
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Zur Lösung des Problems, die Brennergeschwindigkeit konstant zu halten,
ist es ferner bekannt, eines der beiden Antriebsräder mit genau gleichbleibender
Geschwindigkeit anzutreiben und den Brenner möb lichst nahe bei diesem Rad anzuordnen
(vgl. deutsche Patentschriften 692 940, 677 995). Allerdings ergibt sich hierbei
nur angenähert und auch nur bei flachen Kurven eine konstante Brennergeschwindigkeit.
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Um den Brenner aus dem Bereich des Wagens herauszubringen, ist dieser
bei bekannten Schweißwagen häufig an einem seitlichen Ausleger befestigt, wobei
nur ein einziges Rad des Wagens angetrieben ist. Diese bekannte Ausbildung hat den
Nachteil, daß die Brennergeschwindigkeit in weiten Grenzen schwankt und daß deshalb
keine sauberen, möglichst nacharbeitsfreien Schnittränder erreicht werden. Mit der
Erfindung soll .erreicht werden, daß auch dann, wenn der Brenner seitlich auskragend
am Wagen befestigt ist, eine genau gleichbleibende Vorschubgeschwindigkeit des Brenners
erreicht werden kann.
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Die Schwierigkeit der zu lösenden Aufgabe ist daraus ersichtlich,
daß das Entlangführen des auskragenden Brenners beispielsweise an der Außenseite
einer konvexen Kurve erforderlich macht, daß das brennernahe Antriebsrad eine um
A., höhere Geschwindigkeit hat als der Brenner, und daß das brennerferne
Antriebsrad um A,2 schneller läuft als der Brenner. Umgekehrt muß beim Entlangführen
des Brenners auf der Innenseite einer konkaven Kurve das brennernahe Antriebsrad
eine gegenüber dem Brenner um A., verminderte Geschwindigkeit aufweisen,
während bei dein brennerfernen Antriebsrad die Geschwindigkeit gegenüber dem Brenner
um d" 2 vermindert sein muß. Es kann vorkommen, daß der Drehpunkt, um ,den der Brenner
zu führen ist, zwischen den Rädern liegt, so daß die Räder mit entgegengesetzten
Drehsinn laufen müssen. Es ist ferner möglich, daß der Drehpunkt mit einem der Antriebsräder
zusammenfällt, so daß dieses Rad zeitweise stillstehen muß. Je nach den Krümmungen
der Kurve, denen der Brenner mit gleichbleibender Geschwindigkeit folgen muß, treten
also ganz verschiedene Geschwindigkeiten und Geschwindigkeitsrichtungen der Antriebsräder
auf, wenn die eingangs gestellte Bedingung erfüllt werden soll.
Die
gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Brenner in an sich
bekannter Weise mit einem Ausleger seitlich am Werkzeugwagen befestigt ist und daß
das den Antriebsrädern über das Differentialgetriebe vermittelte Drehmoment nach
Größe ilnd 'Richtung beim brennerfernen Antriebsrad das ache des dem brennernahen
Antriebsrau
in Arbeitsrichtung vermittelten Drehmomentes beträgt, wobei a3 bzw. a2 die Abstände
des Brenners vom brennerfernen bzw. brennernahen Antriebsrad sind.
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Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß Schwenkbewegungen .des Wagens,
gleichgültig ob in einer Links- oder Rechtskurve, die Fortschreitgeschwindigkeit
des Brenners nicht beeinflussen können. Wenn der Antrieb dieser Einrichtung festgehalten
wird, so erzwingen die in der Lösung der Aufgabe angegebenen Bedingungen, daß der
Wagen sich nur auf Kreisbögen um die vertikale Brennerachse bewegen kann, wenn eine
äußere Führungskraft auf den Wagen einwirkt. Dieser Umstand ändert sich auch dann
nicht, wenn der Motor eingeschaltet wird, es ergibt sich nur im Unterschied zum
stillstehenden Motor dann eine konstante Fortschreitgeschwindigkeit .des Brenners,
wobei aber auch dann die Wirkung erhalten bleibt, daß bei durch äußere Führungskräfte
.erzwungenen Schwenkbewegungen des Wagens dieser nur Kreisbogenbewegungen um den
Brenner als Momentandrehzentrum ausführen kann. Bei einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung ist das erste Sonnenrad des Differentialgetriebes als Antriebsast
vorgesehen, während als A'btriebsast für das brennerferne Antriebsrad das zweite
Sonnenrad und als Abtriebsast für das bn,nnernahe Antriebsrad der Planetenkäfig
des Differentialgetriebes dient. In diesem Fall ist also das Differentialgetriebe
unsymmetrisch angeordnet. Wenn die Sonnenräder und die Planetenräder bei diesem
Differentialgetriebe ieweils gleich groß sind, ergibt sich ein Verhältni"; d. h.
daß das brennerferne Antriebsrau
uv@rva@ av vv-eit vom Brenner entfernt ist wie das brennernahe Antriebsrad.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist wie im bekannten
Fall ein symmetrisch angeordnetes Differentialgetriebe vorgesehen und in den Abtriebsast
zum brennerfernen Antriebsrad ein Zwischengetriebe eingebaut, das den Drehsinn dieses
Abtriebsastes umkehrt und den brennerfernen Antriebsrad ein gegenüber dem brennernahen
Antriebsrad fach kleineres Drehmoment vermittelt.
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Enalicih
kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung auch ein an sich bekanntes,
; aus Stirnrädern bestehendes Differentialgetriebe vorgesehen sein, dessen äußeres,
großes Sonnenrad als Antriebsast, dessen Planetenkäfig als Abtriebsast für das brennernahe
Antriebsrad und dessen inneres, kleines Sonnenrad als Abtriebsast für das brennerferne
Antriebsrad ,dienen.
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Beim Arbeitsbetrieb des Wagens werden die durch die Lenkkräfte eingeführten
Zusatzbewegungen der Räder über das Differentialgetriebe zwischen den Rädern in
der beschriebenen Weise ausgetauscht. i In der nachfolgenden Beschreibung und in
der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Dabei zeigt F i g. 1 einen Querschnitt nach der Linie I-1 der F i,g. 2, F i g. 2
eine Seitenansicht von links in F i g. 1 gesehen, F i g. 3 einen Querschnitt durch
eine Bauart, bei der das Planetengetriebe symmetrisch eingeschaltet ist und, zusätzliche
Zahnradgetriebe angeordnet sind, F i g. 4 einen Querschnitt durch eine Bauart mit
einem Planetengetriebe aus Stirnrädern und F i g. 5 das Planetengetriebe nach F
i g. 4 im Schnitt nach der Linie V-V.
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In allen gezeigten Ausführungen besteht die Einrichtung aus einem
Wagen 1, der von zwei daran gelagerten koaxialen Rädern 2, 3 getragen wird. Ein
Auslegerarm 1 b ragt vom Wagen seitlich vor und trägt an seinem äußeren Ende einen
Schneidbrenner 4, der gegen einen Punkt auf der Verlängerung der Geraden zwischen
den Stützpunkten der Räder 2, 3 auf einer ebenen Unterlage gerichtet ist, wie aus
den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist. Dieser Punkt bestimmt die Lage des Brenners,
soweit dies im vorliegenden Zusammenhang erforderlich ist. Ferner enthält der Wagen
in sämtlichen Ausführungsformen einen Regler 5 und ein Planetengetriebe, das in
den F i g. 1 bzw. 3 bzw. 4 insgesamt mit 6 bzw. 7 bezeichnet ist. Dieses Plantengetriebe
ist zwischen die Räder 2, 3 und den Regler 5 eingeschaltet. Die Schneidvorrichtung
hat auch einen vom Wagen senkrecht zur Radachse vorstehenden Griff 1a, der nach
unten abgebogen ist und mit seinem freien Ende eine dritte Stütze für die Schneidvorrichtung
bildet.
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Der Regler 5 kann ein umsteuerbarer Elektromotor mit regelbarer Drehzahl
sein, der auch die Antriebskraft zur Fortbewegung der Vorrichtung liefert. Er kann
aber auch ein Regler anderer Art sein, z. B. ein Fliehkraftregler mit Bremse. Jedenfalls
wird vorausgesetzt, daß :er - wie beim Stand der Technik (vgl. britische Patentschrift
254 654) bekannt -einer Änderung oder Erhöhung der Drehzahl einen so großen Widerstand
entgegenstellt, daß die zum Lenken und gegebenenfalls zum Betrieb der Vorrichtung
mit richtiger Geschwindigkeit erforderliche äußere Kraft in keinem nennenswerten
Grade auf die Geschwindigkeit einwirken bzw. diese erhöhen kann. Die Räder 2, 3
sind geriffelt oder sonstwie zum Vorbeugen eines Schleifens ausgebildet.
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Das Planetengetriebe ist in .den F i g. 1 und 3 so ausgebildet, wie
es gewöhnlich als Ausgleichsgetriebe in Kraftwagen verwendet wird, während das Planetengetriebe
in den F i g. 4 und 5 einen anderen Typ mit Stirnrädern darstellt. Das Planetengetriebe
kann gegebenenfalls aus einem Kugel- oder Rollenlager bestehen, dessen Kugeln oder
Rollen als Planetenräder in einem Planeten-(Kugel-) Käfig dienen.
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Nach den Figg. 1 und 4 ist .das Planetengetriebe nicht in der üblichen
Weise wie das Ausgleichsgetriebe eines Kraftwagens eingeschaltet, sondern als Mittel
zum Konstanthalten der Geschwindigkeit des seitlich angebrachten Brenners, was bedeutet,
daß seine Ausgleichswirkung unter der Kontrolle des Reglers nach Maßgabe der verschiedenen
Abstände der beiden Räder vom Brenner auf die Räder verteilt wird. Dies hat seinerseits
zur Folge, daß die Geschwindigkeit des Wagens beträchtlich schwanken kann und daß
auch seine Bewegungsrichtung beim Schneiden scharfer Kurven oder Ecken vorüber-.-.
gehend umgesteuert werden kann, wenn der Wagen z. B. um 90° oder mehr mit dem Brenner
als Mittelpunkt
unter der Einwirkung einer äußeren Steuerkraft
schnell geschwenkt wird, während sich der Brenner mit der vom Regler festgelegten
Geschwindigkeit ununterbrochen in der Arbeitsrichtung fortbewegt.
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Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführung ist der Abstand des Brenners
4 von dem ihm am nächsten gelegenen Rad 2 gleich dem Abstand der Räder untereinander,
und das Planetengetriebe besteht in bekannter Weise aus zwei zu den Tragrädern 2,
3 koaxialen Sonnenrädern 9, 10 mit demselben Durchmesser, einem Planetenkäfig 11
und mehreren an diesem gelagerten Planetenrädern 12. Das Sonnenrad 9 auf der Brennerseite
ist auf der Achse des tragenden Rades 2 frei gelagert und mit einem Zahnkranz 13
versehen, der mit einem Zahnkranz 14 auf der Welle des Reglers 5 kämmt. Das Sonnenrad
9 hat also im normalen Betrieb eine konstante Drehzahl, die ihm vom Regler oder
vom Regler und einer äußeren Antriebskraft in Verbindung aufgezwungen wird. Das
andere Sonnenrad 10 ist auf der Achse des Tragrades 3 befestigt, und der Planetenkäfig
11 ist mit der Achse des Tragrades 2 verbunden.
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Es sei angenommen, daß die Schneidvorrichtung unter geradliniger Bewegung
von einer äußeren Kraft gelenkt in einer solchen Richtung arbeitet, daß sich der
Brenner auf der linken Seite, in der Arbeitsrichtung gesehen, befindet, wobei die
Träger unter der Kontrolle des Reglers dieselbe Geschwindigkeit haben. Wenn nun
der Brenner nach links um eine scharfe Ecke seine Richtung ändern soll, wird die
Vorrichtung ganz einfach in der neuen Richtung unter Aufwand von Handkraft geschwenkt,
die senkrecht zur Arbeitsrichtung auf dem Griff 1 a ausgeübt wird. Dabei nimmt die
Geschwindigkeit der beiden Tragräder zu und durch den Regler und die besondere Einschaltung
des Planetengetriebes zwischen dem Regler und den Tragrädern wird die Geschwindigkeit
des äußeren Rades 3 um doppelt soviel erhöht als die des inneren Rades 2, während
der Regler seine Drehzahl beibehält und der Brenner seine Vorwärtsbewegung mit unveränderter
Geschwindigkeit fortgesetzt. Die Richtungsänderung kann aber sehr schnell erfolgen,
wenn die Vorrichtung klein und leicht ist, und der vom Brenner beschriebene Bogen
kann somit einen so kleinen Halbmesser erhalten, daß er nicht merkbar ist. Der Wagen
selbst wird also praktisch mit dem Brenner als Mittelpunkt geschwenkt, wie dies
auch beim Stand der Technik (vgl. britische Patentschrift 254 654) bekannt ist.
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Wenn die Vorrichtung unter denselben Verhältnissen nach rechts geschwenkt
werden soll, erfolgt dies in entsprechender Weise. Dabei wird die Drehrichtung der
beiden Tragräder umgesteuert, d. h., ihre Geschwindigkeiten werden negativ, und
unter der Einwirkung des Reglers verteilt das Planetengetriebe die Geschwindigkeitsänderung
derart, daß sie für das Außenrad 3 doppelt so groß wird wie für das Innenrad 2,
und die Schwenkung erfolgt, wenn sie schnell ausgeführt wird, mit dem Brenner als
Mittelpunkt, während der Regler, falls er auch den Antriebsmotor bildet, den Brenner
ununterbrochen mit konstanter Geschwindigkeit vorwärts bewegt und anderenfalls durch
seine Trägheit die erforderliche Reaktion dem Planetengetriebe gegenüber ergibt.
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Dadurch, daß die Vorrichtung durch eine am Griff 1 a ausgeübte Seitenkraft
mehr oder weniger schnell geschwenkt wird, ohne daß die Antriebskraft aufhört, kann
man mit dem Brenner irgendwelchen Kurven konstanter, vom Regler bestimmter Geschwindigkeit
folgen.
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Die Erklärung dieser Erscheinungen liegt in den Verhältnissen zwischen
Abständen und übersetzungsverhältnissen, die aus F i g. 1 ersichtlich sind. Weil
die beiden Sonnenräder 9 und 10 gleich groß sind, ist offensichtlich .das Übersetzungsverhältnis
zwischen dem inneren, d. h. brennernahen Rad 2 und Sonnenrad 9, das auf Grund des
Zahnradgetriebes 13, 14 den Regler darstellt, gleich 1: 2, vorausgesetzt, daß das
brennerferne Rad 3 verriegelt ist, während das Übersetzungsverhältnis zwischen dem
brennerfernen Rad 3 und dem Sonnenrad 9, vorausgesetzt, daß das brennernahe Rad
2 verriegelt ist, gleich 1:1 ist mit umgesteuerter Drehrichtung. Dies stimmt numerisch
mit dem Abstand des bezüglichen Rades vom Brenner überein, und wenn die Übersetzungsverhältnisse
der Räder in bezug auf den Regler mit R2 @bzw. R3 und ihr Abstand vom Brenner mit
a2 bzw. a3 bezeichnet wird, so läßt sich die Beziehung durch die Formel
In der Geradeausfahrt stimmt die Geschwindigkeit des Brenners mit den Geschwindigkeiten
der Räder 2 und 3 überein. Das Sonnenrad 10 (mit dem Rad 3 verbunden) weist infolgedessen
die gleiche Drehgeschwindigkeit auf wie der Planetenkäfig 11 (mit dem Rad 2 verbunden).
Die Planetenräder 12 drehen sich dabei nicht um ihre eigene Achse, sondern wirken
gewissermaßen als Kupplung.
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Rechtskurve Wenn das Rad 3 bis zum Stillstand abgebremst wird, erfährt
das Rad 2 in seiner Geschwindigkeit eine Verzögerung um die Hälfte der bisherigen
Geschwindigkeit. Das Rad 3 bildet dabei das Drehzentrum. Die Geschwindigkeit des
Brenners bleibt dabei unverändert. Bei schärferen Rechtskurven wird das Rad 3 rückwärts
bewegt, bis das Rad 2 zum Stillstand gelangt; dies ist der Fall, wenn das Rad 3
mit der gleichen Geschwindigkeit rückwärts fährt, mit welcher der Brenner vorwärts
bewegt wird. Das Differential nach F i g. 1 erzwingt dies offensichtlich, wenn das
Rad 2 stillsteht. Damit bleibt auch der Planetenradkäfig 11 stehen, und die Geschwindigkeit
ausdrücken, wobei das Minuszeichen angibt, daß die Drehrichtung des einen Rades
umgesteuert ist. Es ist hervorzuheben, daß sich diese Formel auf die eigentliche
Konstruktion bezieht und betreffend der Funktion nur in dem obengenannten .Sonderfall
gültig ist, daß das eine Rad 2 oder 3 verriegelt ist und die Vorrichtung also mit
dessen Stützpunkt als Mittelpunkt eine kreisende Bewegung ausführt, oder in dem
Fall, daß der Regler verriegelt ist, d. h. die Drehzahl Null hat, wobei die Vorrichtung
nur dazu gebracht werden kann, mit dem Brenner als Mittelpunkt eine kreisende Bewegung
auszuführen.
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Zur weiteren Verdeutlichung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach
der F i g. 1, die im übrigen mit derjenigen nach der Fig.4 grundsätzlich übereinstimmt,
wird folgendes ausgeführt: Geradeausfahrt
des Rades 3 entspricht
dem Sonnenrad 13 in der Größe, jedoch die Richtung ist demgegenüber umgekehrt.
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Bei sehr scharfen Rechtskurven wandert das Schwenkzentrum zwischen
das Rad 2 und den Brenner.-Dabei wird das Rad 3 vom vorher beschriebenen Zustand
ausgehend noch schneller rückwärts gedreht, wobei nunmehr auch das Rad 2 rückwärts
dreht, aber immer um die Hälfte langsamer als das Rad 3. Linkskurve Wird das Rad
3 von der Geradeausfahrt ausgehend um einen bestimmten Betrag beschleunigt, so erfährt
.das Rad 2 eine Beschleunigung in der gleichen Drehrichtung, jedoch nur um die Hälfte
dieses Betrages. Dies wird wiederum durch das Differential gezwungen, weil bei dieser
Beschleunigung des Rades 3 sich die Planetenräder um ihre eigene Achse zu drehen
beginnen, und zwar in einer Richtung, die dazu führt, daß .auch das Rad 2 seine
Geschwindib keit entsprechend erhöht.
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Eine weitere Beschleunigung .des Rades 3 führt also stets zu einer
Beschleunigung des Rades 2 umden halben Betrag. Es handelt sich dabei um sehr enge
Linkskurven.
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F i g. 3 zeigt eine andere Anordnung des Planetengetriebes zwischen
dem Regler und den Rädern. Das Planetengetriebe ist vom gleichen Typ wie in F i
g. 1, aber es ist symmetrisch angeornet, d. h., der Planetenkäfig 21 ist mit einem
Zahnkranz 22 versehen, der mit einem Zahnrad 23 auf der Reglerwelle kämmt, während
die beiden Sonnenräder 24 und 25 mit den entsprechenden Rädern 2 bzw. 3 in Verbindung
stehen. Mit Rücksicht auf die Anordnung des Brenners neben .dem Wagen sind die beiden
Sonnenräder 24 und 25 allerdings durch verschiedene Zahnradübersetzungen 26, 27,
28 bzw. 29, 30, 31, 32 gekuppelt, wobei die Zahnradübersetzung des brennerfernen
Rades 3 ein Zahnrad mehr enthält als die des brennernahen Rades 2 und ein halb so
großes übersetzungsverhältnis wie diese zwischen Rad und Regler ergibt, was dem
Umstand entspricht, daß der Abstand zwischen dem Brenner 4 und dem brennerfernen
Rad 3 .doppelt so groß ist wie der Abstand zwischen Brenner und brennernahem Rad
2.
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Die Wirkuhgsweise dieser Getriebeeinrichtung nach F i g. 3 wird im
nachfolgenden kurz geschildert: Die konstante -Geschwindigkeit des Planetenradkäfigs
sei mit x bezeichnet.
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Wenn die Laufräder 2 und 3 vom Boden abgehoben werden und das Differential
sich infolge Reibung usw. so eingestellt hat, daß die Sonnenräder 24 und 25 und
der Planetenradkäfig 21 die gleiche Drehgeschwindigkeit haben, so dreht sich das
Rad 2 mit einer Geschwindigkeit x vorwärts, dagegen .das Rad 3 mit einer Geschwindigkeit
2x rückwärts.
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Bei den gegebenen Abständen der Räder vom Brenner ergibt sich dann
eine Brennergeschwindigkeit von 4 x. Rechtkurven Wird nun das Rad 3 um -2x (Rückwärtsdrehung)
auf -4x beschleunigt, so wird die Welle des Sonnenrades 25 um x (vorwärts drehend)
auf 2x beschleunigt. Die Welle des Sonnenrades 24 wird damit zwangläufig um x verzögert,
d. h., sie steht still, und das Rad 2 wird zum Drehzentrum. Nachdem dabei die Geschwindigkeit
des Rades 3 gleich -4 x ist, muß die Geschwindigkeit des Brenners +4x sein (also
konstant).
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Wird das Rad 3 noch einmal um -2x (rückwärts drehend) auf -6 x, d.
h. die Welle des Sonnenrades 25 um +x (vorwärts drehend) auf 3 x beschleunigt, so
wird die Welle des Sonnenrades 24 noch einmal um x verzögert, d. h., sie dreht sich
nun mit der Geschwindigkeit x rückwärts. Damit ist die Geschwindigkeit des Rades
2 gleich -x, dagegen die Geschwindigkeit des Rades 3 ist gleich - 6 x.
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Damit ergibt sich wiederum eine Geschwindigkeit des Brenners von +4x
(also konstant).
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Bei weiterer Beschleunigung des Rades 3 (rückwärts) wandert das Schwenkzentrum
des Wagens immer näher zur Brennerachse.
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Zur Erläuterung flacherRechtkurven sei wiederum von dem Zustand .ausgegangen,
in welchem die Räder abgehoben sind, so daß die Geschwindigkeit des Rades 3 gleich
-2x und die Geschwindigkeit des Rades 2 .gleich x ist.
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Wird nun die Geschwindigkeit des Rades 3 um 2x und die Welle des Sonnenrades
25 entsprechend um x bis zum Stillstand verzögert, so wird zwangläufig die Geschwindigkeit
des Rades 2 um x auf 2x beschleunigt. Dabei ist das Rad 3 Drehzentrum geworden.
Wenn die Geschwindigkeit des Rades 2 gleich 2 x beträgt, dann ergibt sich auch für
diesen Fall ganz offensichtlich eine Geschwindigkeit des Brenners von 4 x (also
wiederum konstant).
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Wird nun beispielsweise das Rad 3 in seiner Geschwindigkeit um +2x
auf 2x beschleunigt, d. h. die Welle des Sonnenrades 25 um -x auf -x verzögert (rückwärts
bewegend), so muß sich die Welle des Sonnenrades 24 um -i-x .schneller vorwärts
drehen, d. @h., die Geschwindigkeit des Rades 2 ist gleich +3x. Das Schwenkzentrum
des Wagens wandert also dabei über das brennerferne Rad 3 hinaus.
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Stets ergibt sich aber zwangläufig zwischen den Rädern 3 und 2 ein
derartiges Geschwindigkeitsverhältnis, daß die Geschwindigkeit des Brenners 4 konstant
4x beträgt. Geradeausfahrt Wird die Geschwindigkeit-des Rades 3 vom zuletzt geschilderten
Zustand ausgehend um weitere 2x auf 4 x beschleunigt, so dreht sich die Welle des
Sonnenrades 25 um x schneller rückwärts und die Welle des Sonnenrades 24 dementsprechend
um x schneller vorwärts. Damit beträgt -die Geschwindigkeit des Rades 3 gleich 4x,
ebenso aber auch die Geschwindigkeit des Rades 2 gleich 4 x.
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Damit ergibt sich eine Geradeausfahrt, wobei auch der Brenner wiederum
die Geschwindigkeit gleich 4x aufweist. Linkskurven Wird -nun von der Geradeausfahrt
ausgehend das Rad 3 in seiner Geschwindigkeit um weitere 2x auf 6 x beschleunigt,
so dreht sich die Welle ,des Sonnenrades 25 um x schneller rückwärts, d. h. die
Welle des Sonnenrades 24 um x schneller vorwärts; daraus ergibt sich eine Geschwindigkeit
des Rades 2 zu 5 x und diejenige des Rades 3 zu 6x.
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Diese Geschwindigkeitsdifferenz führt zu einer flachen Linkskurve,
wobei die Brennergeschwindigkeit konstant mit 4 x ist.
Die Linkskurven
werden mit zunehmender Geschwindigkeit .des brennerfernen Rades 3 immer enger, wobei
jedoch stets die Bedingung erfüllt bleibt, daß die Geschwindigkeit des Brenners
gleich 4x gleich konstant ist.
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Die F i g. 4 und 5 stellen ein Planetengetriebe 8 lediglich mit Stirnrädern
dar. Das Getriebe weist ein inneres Sonnenrad 41 auf, das auf der Achse des brennerfernen
Rades 3 befestigt ist und mit mehreren Planetenrädern 42 im Eingriff steht, die
in einem auf der Achse des brennernahen Rades 2 befestigten Planetenkäfig 43 gelagert
sind und mit einem äußeren Sonnenrad 44 kämmen, welches frei drehbar gelagert ist
und eine Außenverzahnung aufweist, die mit einem Zahnrad 45 auf der Reglerwelle
im Eingriff steht.
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Bei dieser Ausführung beträgt der Abstand des Brenners zum brennernahen
Rad 2 ein Viertel seines Abstandes zum brennerfernen Rad 3. In 17bereinstimmung
damit ist der Durchmesser des inneren Sonnenrades 41 des Planetengetriebes ein Drittel
des Durchmessers seines äußeren Sonnenrades 44, d. h., das Übersetzungsverhältnis
des brennerfernen Rades 3 in bezug auf das den Regler darstellende äußere Sonnenrad
44 ist also -3: 1, wobei des brennernahe Rad 2 verriegelt ist, während das
übersetzungsverhältnis des brennernahen Rades 2 in bezug auf das Sonnenrad 44 3
: 4 ist, wobei das brennerferne Rad 3 verriegelt ist. Die Beziehung zwischen den
beiden übersetzungsverhältnissen ist also numerisch dieselbe wie zwischen den Abständen
der Räder 2, 3 vom Brenner, und zwar 1:4, wenn auch mit dem entgegengesetzten Vorzeichen.
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Der seitlich angeordnete Brenner 4 braucht nicht genau in der Verlängerung
der Radachse angebracht zu sein. Es kann nämlich beim Schneiden scharfer Kurven
die Steuerung erleichtern, falls der Brenner auf dieser Linie etwas vorwärts versetzt
wird. Dadurch wird allerdings ein Fehler hinsichtlich der Brennergeschwindigkeit
eingeführt, der jedoch in der Regel bedeutungslos ist. Ein solches Versetzen des
Brenners ist auch bei Beginn und Beendigung eines zu einer Kante senkrechten Schnittes
in einem Blech vorteilhaft.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich derart gedrungen und leicht
ausbilden, daß sie bequem in der Hand getragen werden kann. Zum Erleichtern von
schnellem Transport kann sie jedoch eine Auslösevorrichtung zum Wegschalten des
Reglers besitzen oder auch ein zusätzliches Räderpaar aufweisen, das normalerweise
frei in der Luft hängt, auf das aber die Vorrichtung aufgekippt werden kann, so
daß die eigentlichen Tragräder von der Unterlage abgehoben werden.
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Im übrigen ist die Vorrichtung mit den bekannten Einzelheiten versehen,
die gewöhnlich in Vorrichtungen dieses Typs zu finden sind, wie Gasschläuchen und
Ventilen, elektrischen Leitungen mit Schaltern für den Regler, wenn dieser ein elektrischer
Motor ist, und Gliedern zur Einstellung der Drehzahl und Drehrichtung des Reglers.
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Bei Geradschneiden kann die Vorrichtung selbstverständlich durch ein
Lineal oder durch direktes festes Zusammenkuppeln der beiden Tragräder gesteuert
werden, und beim Kreisschneiden kann sie als Stangenzirkel ausgebildet sein. Sie
kann auch durch Verriegelung ihres einen Drehrades, so daß es den Mitetlpunkt bildet,
Rondellen innerhalb gewisser Durchme@s.sergrenzen schneiden. Wenn dabei der Abstand
des Brenners von den Tragrädern geändert werden muß, kann dies durch Verstellung
der Reglerdrehzahl kompensiert werden.