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Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe mit einem
durch eine Antriebskurbel angetriebenen T-förmigen übertragungselement zum geradlinigen
Betätigen von zwei an dem Querbalken des T-förmigen Elements drehbar befestigten
Teilen.
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Derartige Getriebe können vorwiegend, sofern der Antrieb überlagernde
Hubbewegungen und Frequenzen erzeugt, eingesetzt werden für Prüfeinrichtungen, deren
Aufgabe es ist, die Prüflinge unter den Bedingungen zu untersuchen, die ihrem späteren
Einsatz in der Praxis entsprechen. So ist es beispielsweise bekannt, Prüfinaschinen
für die Untersuchung von Stoßdämpfern, wobei es besonders darauf ankommt, den Prüflingen
die Bewegungsvorgänge und die An# derungen der Bewegung weitgehend aufzuzwingen,
in der Weise einzurichten, daß die Erteilung der BewQgung des Prüflings, des Stoßdämpfers,
sowohl von oben als auch von unten auf diesen erfolgt. Der Prüfling wird somit an
zweiPunkten angelenkt, die beide eigenen. Bewegungen ausgesetzt sind. Bei dieser
Bauweise gehen, wenn Kraftinessungen vorgenommen werden sollen, die Massenkräfte
der Dämpfer in die Messung mit ein, und die Gefahr von Fehlmessungen ist gegeben.
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Damit ist ein Nachteil, der der Aufgabe, deren Lösung die Erfindung
sich gestellt hat, zugrunde liegt - nämlich die Gefahr von Fehlmessungen
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erwähnt. Außerdem ist man bestrebt, für Prüfmaschinen, die für die Untersuchung
derartiger Prüflinge verwendet werden, einen Antrieb einzusetzen, der dem Prüfling
nicht nur eine geradlinige Bewegung, sondern auch eine sinusförmige Bewegung aufzwingt.
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Ein nicht vorveröffentlichter Vorschlag für ein Getriebe mit einem
eine sinusförmige Bewegung erzeugenden Antrieb sieht vor, daß man die für die Geradführung
eines sich bewegenden Punktes innerhalb gewisser Grenzen mit ausreichender Genauigkeit
einsetzbaren Lemniskatenlenker als Getriebeelemente anwendet.
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In der Verwendung von derartigen Lemniskatenlen-keranordnungen wird
nach der Erfindung für ein Getriebe mit einem durch eine Antriebskurbel angetriebenen
T-förmigen übertragungselement zum geradlinigen Betätigen von zwei an dem Querbalken
des T-förmigen Elements drehbar befestigten Teilen vorgeschlagen, daß ein von der
Antriebskurbel betätigtes Pleuel sowie die Mitte eines Führungslenkers am Kreuzungspunkt
von Quer- und Längsbalken des T-förmigen übertragungselements angelenkt ist, wobei
der Führungslenker- mit zwei ortsfest, jedoch gelenkig angebrachten Halterungen
drehbar verbunden ist, und daß am anderen Endpunkt des Längsbalkens die Mitte einer
Koppel einer Lemniskatenlenkeranordnung angreift, die durch zwei gIeichsinnig drehende
Kurbeln betätigt wird.
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Soll die Mitte des Führungslenkers an Stelle der nur geradlinigen
eine geradlinige, sinusförmige Bewegung erhalten, ist einem weiteren Merkmal der
Erfindung zufolge eine weitere Lemniskatenlenkeranordnung vorgesehen, die am Kreuzungspunkt
von Längs- und Querbalken des T-förmigen übertragungselements angreift. Sie ist
gegenüber dem Führungslenker um 901 versetzt, mit ihren An-lenkpunkten an
synchron gleichsinnig umlaufenden Kurbeln angreifend, angeordnet. Das Pleuel und
die dazugehörige Kurbel kommen bei diesem Aufbau in Fortfall. , -Der Vorteil
des Getiiöbb§'lii#gt-därin, daß sowohl überlagerte Dauerlaufprüfungen an den Prüflingen
vorgenommen werden können" -als auch darin, daß -Funktionsprüfungen mit unterschiedlichen
Höhen ermöglicht werden.
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An Hand der einzelnen Darstellungen, die rein schematisch die Anordnungen
und den Aufbau des Getriebes als Ausfü.hrungsbeispiel wiedergeben, werden die einzelnen
Elemente und ihre Bewegungsweise nachfolgend beschrieben. Im einzelnen zeigt F i
g. 1 eine Lemniskatenlenkeranordnung mit eingezeichneter bei Bewegung von
der Mitte der Koppel beschriebenen Lemniskate, F i g. 2 # eine Lemniskatenlenkeranordnung,
als Antriebslenker einsetzbar, mit an umlaufenden Kurbeln angreifenden Anlenkpunkten,
F ig. 3 eine Anordnung des Getriebes für geradlinige Bewegung der Mitte der
Koppel des Führungslenkers mit gleichen Bewegungshüben der Prüflinge, F i
g. 4 eine Anordnung des Getriebes für geradlinige, sinusförmige Bewegung
der Mitte der Koppel des Führungslenkers, F i g. 5 eine Anordnung des Getriebes
für geradlinige Bewegung der Mitte der Koppel des Führungslenkers mit unterschiedlichen
Bewegungshüben der Prüflinge für mehr als zwei Prüflinge und F i g. 6 die
Anordnung des Getriebes in perspektivischer Ansicht. - - .
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Die Mitte M einer Koppel 3 einer Lemniskatenlenkeranordnung
(F i g. 1) bewegt sich über eine be-stimmte Strecke auf einer GeradenA-A
und einer weiteren GeradenD-D, die TeiIstücke der Lemniskate sind. Läßt man -(T
i g. 2) die Anlenkpunkte 1
und 2 dieser Lemniskatenlenkeranordnung
an Kurbeln4 mit gleichen Radien angreifen und synchron und gleichsinnig umlaufen,
so beschreibt die Mitte M für jeden Winkel 99 der Kurbeln 4 eine Gerade B-B senkrecht
zur Bewegungsrichtung. Der Abstand s dieser Geraden B-B von der Mittellinie ändert
sich mit dem Cosinus des Winkels (p.
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An Hand der F i g. 3 bis 6 werden. nachfolgend Getriebeanordnungen
für die Erzeugung verschiedenartiger Bewegungsabläufe beschrieben.
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Eine Lemniskatenlenkeranordnung 10, als Antriebslenker eingesetzt,
mit ihren Anlenkpunkten 101,
102 an synchron, gleichsinnig drehenden Kurbeln
106
angreifend, ist mit der Mitte ihrer Koppel 103 drehbar mit einem
T-förmigen übertragungselement 12 verbunden. Dieses übertragungselement 12 ist mit
seinem Kreuzungspunkt 123 von Quer- und Längsbalken angelenkt an einer senkrecht
durch die Mitte einer Koppel 113 eines oberhalb der Lemniskatenlenkeranordnung
10 vorgesehenen Führungslenkers 11 verlaufenden Achse p-p (F i
g. #6), wobei der Führungslenker 11 ortsfest, jedoch gelenkig mittels
Halterungen 111, 112 angebracht ist. Die beiden freien Enden des Querbalkens
des. T-fönnigen übertragungselements 12 sind als Anlenkpunkte 121, 122 für die Prüflinge
15 gestaltet. Der Bewegungshub h für die Mitte der Koppel 113 -wird
durch ein gleichfalls an die Achse p-p angelenktes Pleuel 14 bewirkt, das seine
Bewegungen von einer Antriebskurbel 13 mit einem Radius h/2 ableitet.
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Bei dem synchron, gleichsinnigen Umlauf der Kurbeln 106 bewegt
sich die Mitte der Koppel 103 der Lemniskatenlenkeranordnung 10 auf
einem Kreisbogen C-C, solange die Mitte der Koppel 113 des Führungslenkers
11 in Ruhe ist. Infolge des Verhältnisses
der Länge des
Querbalkens zu der des Längsbalkens des T-förmigen übertragungselementes 12 ergibt
sich die proportionale Änderung des Hubes s'
der Mitte der Koppel
103 auf einen Hub s"' am unteren Anlenkpunkt 121, 122 der zu untersuchenden
Prüflinge 15. Durch die Bewegung der Mitte der Koppel 103 auf dem
Kreisbogen C-C ist nur eine geringe Abweichung von der sinusförmigen Bewegung der
Mitte der Koppel 103 gegenüber geradliniger Führung vorhanden. Wird nun die
Mitte der Koppel 113 durch den Führungslenker 11 auf der Geraden A-A
geführt, so kann sie über die Antriebskurbel 13
und das Pleuel 14 mit dem
Hub h bewegt werden. Die unteren Anlenkpunkte 121, 122 und somit die Prüflinge
15 führen dann überlagernde Hubbewegungen mit den Hülsen s" und h
aus. Diese beiden Hubbewegungen lassen sich mit unterschiedlichen Frequenzen durchführen,
wobei dem kleineren Hub s" eine Achsfrequenz mit 10 bis 15 Hertz,
dem größeren Hub h eine Aufbaufrequenz mit 1 bis 2 Hertz zugeordnet werden
kann.
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Soll die Mitte der Koppel 113 des Führungslenkers
11 eine geradlinige, sinusförmige Bewegung (F i g. 4) erhalten, wird
an Stelle der Antriebskurbel 13 mit dem Pleuel 14 eine weitere Lemniskatenlenkeranordnung
16, als Antriebslenker wirkend, die gegenüber dem Führungslenker
11 so um 901 versetzt, mit ihren Anlenkpunkten 161, 162 an
synchron, gleichsinnig umlaufenden Kurbeln 164 angreifend, angeordnet ist, daß die
senkrecht durch die Mitte ihrer Koppel 163
verlaufende Achse sich mit der
Achse p-p durch die Mitte der Koppel 113 des Führungslenkers 11 deckt,
und wobei die beiden Mitten der Koppeln miteinander gekoppelt sind. Der Hub h ist
so gewählt, daß er dem Hub h = 2 r der Antriebskurbel 13 entspricht.
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Wie aus der F i g. 1 ersichtlich, kann sich die Mitte M der
Koppel 3 sowohl auf der Geraden A-A als auch auf der Geraden D-D bewegen.
Baut man nun (F i g. 5) die Koppel 103 der Lemniskatenlenkeranordnung
10 so ein, daß sich das Gelenk 105, über das die Koppel
103 an das Anlenkelement 104 angeschlossen ist, oberhalb der Mitte der Koppel
103 befindet, und werden die Anlenkpunkte 101, 102 unterhalb der Anlenkpunkte
111, 112 des Führungslenkers 11 nicht an der Kurbel 106, sondern
in der Mitte des zu der Kurbel 106 gehörenden Kurbelkreises angelenkt, so
daß sie nur um diesen Punkt drehbar gelagert sind und keine Hubbewegung ausführen
können, so wird die bisher als Antriebslenker wirkende Lemniskatenlenkeranordnung
10 zu einem Führungslenker, und die Mitte bewegt sich bei der Hubbewegung
der Mitte der Koppel 113, ausgelöst durch die Bewegung des Pleuels 14 auf
der Geraden D-D. Dieser Umbau der Koppel 103 der Lemniskatenlenkeranordnung
10 wirkt sich für das System so aus, daß der Hub des Anlenkpunktes 121 auf
(h - s) verringert wird, während der Hub des Anlenkpunktes 122 sich
auf (h+s) vergrößert, wobei s12 der Hub ist, den die Anlenkpunkte 121, 122
ausführen, jeweils von der äußersten Schrägstellung des Querbalkens bis zu sei-
i ner horizontalen Stellung gemessen.
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Die Darstellung in ausgezogenen Linien gibt die Anordnung des Getriebes
für die Mitte der Koppel 113 im oberen Totpunkt, die gestrichelten Linien
die Mitte der Koppel 113 im unteren Totpunkt wieder.
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Mit dieser Anordnung läßt sich bei einer entsprechenden Dünensionierung
der Lenker und des T-förmigen übertragungselementes 12 bei einer Bewegung der Mitte
der Koppel 113 mit einem Hub h=75 mm erreichen, daß der Hub (h
- s) = 50 mm am Anlenkpunkt 121 und der Hub (h
+ s) = 100 mm am Anlenkpunkt 122 beträgt, eine
Forderung, die oft bei der Prüfung von Stoßdämpfern gestellt wird.
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Soll dagegen ein Hub h=75 mm an beiden Anlenkpunkten 121, 122
erreicht werden, ist die Koppel 103 so einzubauen, daß das die Koppel
103 mit dem Anlenkelement 104 verbindende Gelenk 105 sich unterhalb
der Mitte der Koppel 103 befindet, die sich dann auf der Geraden
A -A bewegt.
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Um mehr als zwei Prüflinge anlenken zu können, sind auf der Achse
p-p, mit ihr fest verbunden, mehrere Quertraversen 17 vorgesehen, deren freie
Enden als Anlenkpunkte 171, 172 ausgebildet sind, wie dies in F i
g. 6 wiedergegeben ist. Bei einer derartigen Anordnung ist der Führungslenker
11 doppelt ausgeführt, so daß die beiden Führungslenker 11 durch die
Achse p-p miteinander verbunden sind. Um die Darstellung der F i g. 6 nicht
unübersichtlich werden zu lassen, sind die einzelnen Elemente, an denen die Lager
oder Abstützungen befestigt sind, nicht wiedergegeben.
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Mit den bisherigen Anordnungen waren die den Prüffingen aufgezwungenen
Hübe, abgenommen von den für die Prüflinge an den beiden freien Enden des T-förmigen
übertragungselementes vorgesehenen Anlenkungen gleich. Durch einen einfachen Umbau
der Koppel der Lemniskatenlenkeranordnung und durch Stillsetzen der beiden Anlenkpunkte
ist es möglich, den Bewegungshub des auf der einen Seite an dem T-förmigenübertragungselement
angelenktenPrüflings unterschiedlich gegenüber dem des auf der anderen Seite angelenkten
Prüflings auszulegen. Die Lemniskatenlenkeranordnung mit den Anlenkpunkten ist hierfür
unterhalb der Anlenkpunkte des Führungslenkers drehbar befestigt, und das die Koppel
mit dem Anlenkelement verbindende Gelenk befindet sich oberhalb der Mitte der Koppel.
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Ferner lassen sich die Lagerstellen mit Wälzlagern versehen, so daß
auf wartungsbedürftige Gleitlager verzichtet werden kann.