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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-Ju 221633-KLASSE A7h. GRUPPE -Ju 221633-CLASS A7h. GROUP

MERIAN &.LÜTHY in BASEL.MERIAN & .LÜTHY in BASEL.

Geschwindigkeit.Speed.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Dezember 1908 ab.Patented in the German Empire on December 22nd, 1908.

Ein sich mit stetiger Umfangsgeschwindigkeit drehendes Kettenrad gibt bekanntlich der durch dasselbe angetriebenen Kette eine ungleichförmige Geschwindigkeit, weil die in Richtung des Kettenzuges fallende Komponente der Umfangsgeschwindigkeit des ziehenden Zahnes sich mit der Lage dieses Zahnes verändert. Die Geschwindigkeitsschwankungen sind natürlich um so größer, je weniger Zähne oder Seiten das Kettenrad hat, und sie machen sich daher besonders bemerkbar bei Ketten mit langen Gliedern, wie sie z. B. für Elevatoren, Schaukelbecherwerke u. dgl. gebraucht werden, weil man hier notgedrungen Kettenräder mit wenig Zähnen oder Seiten verwenden muß, da die Räder sonst sehr groß und die ganzen Antriebe daher sehr teuer würden.A sprocket rotating at a constant peripheral speed is known to give the by the same driven chain a non-uniform speed because the in the direction of the chain hoist falling component of the peripheral speed of the pulling tooth changes with the position of this tooth. The speed fluctuations are natural the fewer teeth or sides the sprocket has, the bigger, and they make themselves therefore particularly noticeable in chains with long links, such as those found in e.g. B. for elevators, Rocking bucket elevators and the like are used because you have to use chain wheels here Must use few teeth or sides, otherwise the wheels and all the drives are very large therefore would be very expensive.

Fig. I der Zeichnung zeigt ein sechsseitiges Kettenrad, in dessen Ecken man sich noch die Zähne zu denken hat. Von der Umfangsgeschwindigkeit ν der Ecke oder des Zahnes a fällt in die Richtung der Kette b die Komponente ν ■ cos e. Wählt man zur graphischen Darstellung- dieser Geschwindigkeit den Maßstab ν = r, wo r der Radius des Kettenrades ist, so stellt der Abstand des Punktes α von einer durch den Mittelpunkt g des Rades gehenden, zur Kette b parallelen Geraden h die Größe ν ■ cos e, also die in Richtung der Kette fallende Komponente der Umfangsgeschwindigkeit des Punktes α dar. Dies gilt für alle Punkte des Bogens a-d, den der Punkt a beim Drehen des Kettenrades durchläuft. Der Bogen a-d gibt daher unmittelbar ein Bild der Geschwindigkeitsschwankungen der Kette während einer Sechsteldrehung des Kettenrades. Dabei ist zwar vorausgesetzt, daß die Kette unendlich lang sei; aber schon für verhältnismäßig geringe Längen der Kette gilt das Gesagte mit praktisch genügender Annäherung. Wenn nun der Punkt α nach d gelangt ist, so ist der Punkt bzw. Zahn f nach α gelangt. Die Bewegung des Punktes f verursacht nun wieder dieselben Schwankungen in der Geschwindigkeit der Kette b, wie vorher diejenige des Punktes a. Während einer Umdrehung des Kettenrades weist die Geschwindigkeit der Kette so viele Höchst- und so viele Mindestwerte auf, als das Kettenrad Seiten oder Zähne hat.Fig. I of the drawing shows a six-sided chain wheel, in the corners of which one still has to think of the teeth. From the peripheral speed ν of the corner or of the tooth a , the component ν ■ cos e falls in the direction of the chain b. If one chooses the scale ν = r for the graphical representation of this speed, where r is the radius of the chain wheel, then the distance of the point α from a straight line h that goes through the center g of the wheel and is parallel to the chain b represents ν cos e, ie the component of the peripheral speed of point α falling in the direction of the chain. This applies to all points of the arc ad that point a traverses when the sprocket rotates. The arc ad therefore gives a direct picture of the speed fluctuations of the chain during a sixth of a turn of the sprocket. It is assumed that the chain is infinitely long; but even for relatively short lengths of the chain what has been said applies with a practically sufficient approximation. If the point α has now reached d , the point or tooth f has reached α . The movement of point f now again causes the same fluctuations in the speed of chain b as that of point a before. During one revolution of the sprocket, the speed of the chain has as many maximum and as many minimum values as the sprocket has sides or teeth.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen Antrieb für Kettenräder, welcher derart eingerichtet ist, daß dem Kettenrad eine ungleichförmige Umfangsgeschwindigkeit erteilt wird, die zweckmäßig dann für den arbeitenden Zahn am größten ist, wenn die in die Richtung der Kette fallende Komponente seiner Umfangsgeschwindigkeit am kleinsten ist, und zweckmäßig dann am kleinsten ist, wenn diese Komponente am größten, also gleich der Umfangsgeschwindigkeit selbst ist. Auf diese Weise werden die Schwankungen, die sonst in der Geschwindigkeit der gezogenen Kette bei gleichförmiger Umfangsgeschwindigkeit des Kettenrades entstehen würden, zum weitaus größten Teil aufgehoben. Diese ungleichförmige Ge-The present invention relates to a drive for chain wheels which is set up in this way is that the sprocket is given a non-uniform peripheral speed, which is then expediently greatest for the working tooth when the in the direction of the Chain falling component of its peripheral speed is the smallest, and expedient is smallest when this component is largest, i.e. equal to the circumferential speed itself is. In this way, the fluctuations that would otherwise occur in the speed of the chain being pulled are more uniform Circumferential speed of the sprocket would arise, for the most part canceled. This irregular shape

schwindigkeit des Kettenrades wird nun gemäß der Erfindung erhalten durch die Vereinigung einer gleichförmigen Umfangsgeschwindigkeit mit einer kleineren, zusätzlichen, veränderlichen Umfangsgeschwindigkeit, die durch ein in den Antrieb eingeschaltetes Getriebe erzeugt wird und die vermöge dessen eigenartiger Bauart positiv und negativ ausfällt, d. h. abwechslungsweise die gleiche und die entgegengesetzte Richtung wie die ersterwähnte gleichförmige Umfangsgeschwindigkeit hat.speed of the sprocket is now obtained according to the invention by the union a uniform peripheral speed with a smaller, additional, variable one Circumferential speed generated by a gear unit connected to the drive and which, due to its peculiar design, is positive and negative, d. H. alternately the same and the opposite Direction like the first-mentioned uniform peripheral speed.

Dieses zusätzliche Getriebe besteht in einem außerhalb der Achse des mit gleichförmiger oder annähernd gleichförmiger Umfangsgeschwindigkeit sich drehenden, treibenden Teiles angeordneten Mitnehmer, welcher dessen Drehbewegung mitmacht, außerdem aber noch zu ihm relativ drehbar ist. Überdies ist dieser Mitnehmer mit dem zu treibenden Kettenrad oder mit einem diesem vorgeschalteten Vorgelege verbunden und wird durch eine geeignete Vorrichtung derart gegenüber dem treibenden Teil bewegt, daß er außer der ihm seitens desselben erteilten gleichförmigen Um-. laufbewegung eine zusätzliche, bezüglich dieser abwechselnd positiv und negativ ausfallende Relativbewegung ausführt, um das Kettenrad nach Maßgabe dieser Zusatzbewegung mit ungleichförmiger Umfangsgeschwindigkeit anzutreiben. This additional gear consists of an off-axis with the uniform or approximately uniform peripheral speed of the rotating, driving part arranged driver, which participates in its rotary movement, but also still is relatively rotatable to him. In addition, this driver is with the sprocket to be driven or connected to an upstream transmission gear and is connected by a suitable Device moved in relation to the driving part in such a way that, in addition to the uniform circumference given to it by the same. running movement an additional, alternating positive and negative with respect to this Relative movement executes to the sprocket according to this additional movement with non-uniform To drive peripheral speed.

Die Fig. 2 und 3 der Zeichnung zeigen ein erstes und die Fig. 4 und 5 ein zweites Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 und 3 erhält ein Zahnrad 2 durch ein (nicht gezeichnetes) treibendes Gegenrad eine gleichförmige Umfangsgeschwindigkeit. Das ohnehin zum Antrieb erforderliche Zahnrad 2 sitzt lose auf der Welle 3 des (nicht gezeichneten) anzutreibenden Kettenrades. In dem Zahnrad 2 ist eine Schwinge 4 mittels eines Zapfens 5 drehbar gelagert. Ihr Kurbelzapfen 6 nimmt mittels einer Verbindungsstange 7 einen Arm 8 mit, der die Drehbewegung des Zahnrades 2 zusammen mit den Schwingbewegungen der Schwinge 4 auf die Welle 3 und das darauf befestigte, anzutreibende Kettenrad überträgt. Wäre der Kurbelzapfen 6 relativ zum Rad 2 unbeweglich, so würde er nur eine gleichförmige Umfangsgeschwindigkeit haben; das ist die erste der vorhin erwähnten Geschwindigkeiten. Der Kurbelzapfen 6 bewegt sich aber relativ zum Rad 2 vorwärts und rückwärts, weil die Schwinge 4 abwechselnd hin und her gedreht wird. Diese Hin-und Herdrehung der Schwinge 4 wird durch eine Kurbelschleife 9 bewirkt, in deren Kulisse der Zapfen 10 einer Kurbelwelle 11 eingreift, die am Zahnrad 2 drehbar gelagert ist und einen Zahntrieb 12 trägt, welcher mit einem auf der Welle 3 lose sitzenden, aber räumlich festgehaltenen Zahnrad 13 in Eingriff steht. Der Kurbelzapfen 10 macht dabei die Drehung des Zahnrades 2 mit, dreht sich dabei aber gleichzeitig noch mit relativ gleichförmiger Geschwindigkeit im Rad 2, weil sich das Zahnrad 12 bei der Drehung des Zahnrades 2 auf dem festgehaltenen Rad 13 abwälzt. Im vorliegenden Beispiel ist angenommen, daß das anzutreibende Kettenrad sechseckig sei. Das Übersetzungsverhältnis im Zahngetriebe 12, 13 ist daher 1 : 6. Infolgedessen wird bei einer Umdrehung des Zahnrades 2, also auch des Kettenrades, das Zahnrad 12 sechs Umdrehungen um seine eigene Achse machen, der Zapfen 6 somit auf dem 75 Rad 2 sechs Vorwärts- und sechs Rückwärtsbewegungen ausführen und die Umfangsgeschwindigkeit des Kettenrades sechs Höchst- und sechs Mindestwerte aufweisen. Es muß natürlich durch richtige Bemessung der in Betracht kommenden Teile und richtige Einstellung der Kurbel und der Schwinge dafür gesorgt werden, daß diese Höchst- und Mindestwerte nach Größe und Zeit richtig auftreten, damit die Schwankungen, die sonst bei gleichförmiger Umfangsgeschwindigkeit des Kettenrades in der Geschwindigkeit der gezogenen Kette entstehen würden, zum größten Teil ausgeglichen werden.FIGS. 2 and 3 of the drawing show a first embodiment and FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the subject matter of the invention.
In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, a gear 2 is given a uniform peripheral speed by a (not shown) driving counter gear. The gear 2, which is required for the drive anyway, sits loosely on the shaft 3 of the sprocket to be driven (not shown). A rocker 4 is rotatably mounted in the gear 2 by means of a pin 5. Your crank pin 6 takes along an arm 8 by means of a connecting rod 7, which arm 8 transmits the rotational movement of the gear wheel 2 together with the oscillating movements of the rocker arm 4 to the shaft 3 and the driven sprocket attached to it. If the crank pin 6 were immovable relative to the wheel 2, it would only have a uniform peripheral speed; this is the first of the speeds mentioned earlier. The crank pin 6 moves forwards and backwards relative to the wheel 2 because the rocker 4 is rotated alternately back and forth. This back and forth rotation of the rocker arm 4 is brought about by a slider crank 9, in whose gate the pin 10 of a crankshaft 11 engages, which is rotatably mounted on the gear 2 and carries a gear drive 12, which with a loosely seated on the shaft 3 but spatially fixed gear 13 is in engagement. The crank pin 10 takes part in the rotation of the gear 2, but at the same time still rotates at a relatively uniform speed in the gear 2 because the gear 12 rolls on the fixed gear 13 when the gear 2 rotates. In the present example it is assumed that the sprocket to be driven is hexagonal. The transmission ratio in the gear mechanism 12, 13 is therefore 1: 6. As a result, with one rotation of the gear 2, including the chain wheel, the gear 12 will make six rotations around its own axis, the pin 6 thus on the 75 wheel 2 six forward and perform six backward movements and the peripheral speed of the sprocket have six maximum and six minimum values. It must of course be ensured by correct dimensioning of the relevant parts and correct setting of the crank and the rocker that these maximum and minimum values occur correctly in terms of size and time, so that the fluctuations that would otherwise occur with a constant peripheral speed of the sprocket in speed of the drawn chain would be for the most part compensated for.

Das Zahnrad 2 könnte natürlich auch fest auf der Welle 3 sitzen und das Kettenrad lose, in welchem Falle dieses mit dem Arm 8 zu verbinden wäre. Die Schwinge 4 und die Kurbelwelle 11 könnten statt im Zahnrad 2 in einem besonderen, aber mit diesem bewegliehen Arm gelagert sein. Die Kurbelschleife 9 könnte auch durch einen Exzenterring hin und her bewegt werden, dessen Exzenter auf der Welle 3 sitzt und die nötige Zahl Umdrehungen ·■ macht.The gear 2 could of course also sit firmly on the shaft 3 and the sprocket loose, in which case this would have to be connected to the arm 8. The rocker arm 4 and the crankshaft 11 could instead of in the gear 2 be stored in a special, but with this movable arm. The crank loop 9 could also be moved back and forth by an eccentric ring, the eccentric on the Shaft 3 is seated and makes the necessary number of revolutions · ■.

Die Art der Erzeugung der relativen Bewegung des Zapfens 6 ist nicht wesentlich. Wesentlich ist einzig der Umstand, daß das anzutreibende Kettenrad durch die in den Antrieb eingeschaltete Schwinge (oder Kurbei) 4 mit dem Zapfen 6, die zusammen mit demselben eigentlich nichts anderes als einen die Drehung des Rades 2 mitmachenden, außerdem aber noch zi: diesem relativ drehbaren Mitnehmer darstellt, eine ungleichförmige Geschwindigkeit erhält.The way in which the relative movement of the pin 6 is produced is not essential. The only essential thing is that the sprocket to be driven by the in the Drive switched on rocker (or Kurbei) 4 with the pin 6, which together with The same actually nothing else than one who participates in the rotation of the wheel 2, moreover but still zi: this relatively rotatable driver represents a non-uniform speed receives.

Die Schwinge 4 könnte aber auch ringsum gedreht werden, also wie eine Kurbel arbeiten, indem z.B. das Rad 12 unmittelbar auf ihrer Achse 5 befestigt wäre, also unter Weglassung der Teile 9, 10, 11. Der Zapfen 6 würde dann relative Kreisbewegungen um die Achse 5 machen, aber auch abwechslungsweise voreilen und wieder zurückbleiben. Dies wäre dann eine der einfachsten Ausführungsformen des Erfindungsgedankens.The rocker 4 could also be rotated all around, so work like a crank, in that, for example, the wheel 12 would be attached directly to its axle 5, i.e. omitting it of parts 9, 10, 11. The pin 6 would then have relative circular movements about the axis 5 do, but also alternately lead ahead and lag behind again. This would be then one of the simplest embodiments of the inventive idea.

Fig. 4 und 5 zeigen eine andere Ausfüh-Fig. 4 and 5 show another embodiment

rungsform, wobei Fig. 5 ein Schnitt nach der gebrochenen Linie ^4-5-C von Fig. 4 ist. Hier erhält schon das dem anzutreibenden Kettenrad vorgeschaltete Zahnradvorgelege die ungleichförmige Umfangsgeschwindigkeit. Das kleine (nicht gezeichnete) Zahnrad dieses Vorgeleges sitzt auf der Hohlwelle 16, welche mittels eines Armes 17 und eines Lenkers 18 vom Zapfen 19 mitgenommen wird. Dieser sitzt in der mit Kurbelschleife versehenen Schwinge 20, welche um den Zapfen 21 schwingt, der im Arm 22 gelagert ist. Der Arm 22 sitzt fest auf der treibenden Welle 24 und dreht sich mit gleichförmiger Umfangsgeschwindigkeit. In ihm ist ferner eine Kurbelwelle 25 gelagert, die also die Drehung des Armes auch mitmacht. Auf dieser Kurbelwelle ist ein Zahnrad 26 befestigt, das sich auf dem festgehaltenen Zahnrad 27 abwälzt. Die Kurbelwelle 25 dreht sich infolgedessen auch noch relativ um sich selbst. Der Kurbelzapfen 28 der Welle 25 greift in die Kurbelschleife der Schwinge 20 und bewegt daher dieselbe hin und her. Der Zapfen ig macht daher bezüglieh des Armes 22 in Richtung der Umfangsgeschwindigkeit relative Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen. Dadurch erhält mittels des Lenkers 18 die Hohlwelle 16 die gewünschte, ungleichförmige Umfangsgeschwindigkeit und mit ihr das auf ihr sitzende Zahnrad des dem Kettenrad vorgeschalteten Vorgeleges, durch dessen Gegenrad die Bewegung schließlich auf das Kettenrad übertragen wird.Approximate shape, FIG. 5 being a section along the broken line ^ 4-5-C of FIG. here the gear reduction gear upstream of the sprocket to be driven already receives the non-uniform one Peripheral speed. The small (not shown) gear of this back gear sits on the hollow shaft 16, which by means of an arm 17 and a link 18 is taken from the pin 19. This sits in the one provided with a crank loop Swing arm 20, which swings around pin 21, which is mounted in arm 22. The arm 22 is seated fixed on the driving shaft 24 and rotates at a uniform peripheral speed. A crankshaft 25 is also mounted in it, which means that it also takes part in the rotation of the arm. On this crankshaft is a gear 26 is fixed, which rolls on the fixed gear 27. The crankshaft As a result, 25 also rotates relatively around itself. The crank pin 28 the shaft 25 engages in the crank loop of the rocker 20 and therefore moves the same towards and here. The peg ig therefore makes reference of the arm 22 in the direction of the peripheral speed relative forward and backward movements. As a result, the hollow shaft 16 receives the desired, uneven peripheral speed and with it the gear of the dem seated on it Chain wheel upstream of the countershaft, through whose counter wheel the movement finally starts the sprocket is transmitted.

Die Zahnräder 26 und 27 sind im vorliegenden Falle gleich groß angenommen. Die Zahnräder des erwähnten Vorgeleges müssen daher eine Übersetzung 1 : 6 erhalten, wenn das an-. zutreibende Kettenrad sechs Ecken hat. Es ist natürlich nicht nötig, daß die Räder 26 und 27 gleich groß sind. Es muß nur dafür gesorgt werden, daß während einer Umdrehung des Kettenrades die Kurbelwelle 25 so viele Umdrehungen macht, als das Kettenrad Ecken hat. Die in Betracht kommenden Teile müssen so bemessen und die Kurbel der Welle 25 so eingestellt werden, daß die entstehendenThe gears 26 and 27 are assumed to be of the same size in the present case. The gears of the above-mentioned back gear must therefore have a ratio of 1: 6 if that is. the driving sprocket has six corners. It is of course not necessary that the wheels 26 and 27 are the same size. It just has to be ensured that during one revolution of the chain wheel the crankshaft 25 makes as many revolutions as the chain wheel Has corners. The parts in question must be sized and the crank of the shaft 25 can be set so that the resulting

. Relativbewegungen des Zapfens 19 gegenüber dem Arm 22 nach Zeit und Größe derart auftreten, daß das Kettenrad eine solche ungleichförmige Umfangsgeschwindigkeit erhält, daß dadurch die Schwankungen, die sonst bei gleichförmiger Umfangsgeschwindigkeit des Kettenrades in der Geschwindigkeit der gezogenen Kette entstehen würden, zum größten Teil ausgeglichen werden.. Relative movements of the pin 19 with respect to the arm 22 according to time and size occur in such a way that that the sprocket receives such a non-uniform circumferential speed, that thereby the fluctuations that would otherwise occur at a constant peripheral speed of the sprocket in the speed of the drawn chain would be largely compensated for.

Zum Antrieb eines achteckigen KettenradesFor driving an octagonal sprocket

könnte man z. B. das Übersetzungsverhältnisyou could z. B. the gear ratio

' der Räder 26 und 27 gleich 1 : 2 wählen; dann müßte das Verhältnis der Räder des erwähnten Vorgeleges 1 : 4 sein.'select the wheels 26 and 27 equal to 1: 2; then the ratio of the gears of the aforementioned back gear would have to be 1: 4.

Auch in ■ dem Falle, wo schon das dem anzutreibenden Kettenrad vorgeschaltete Vorgelege die ungleichförmige Bewegung erhält, ist es nicht wesentlich, daß die Schwinge 20 durch eine Kurbel und Zahnräder bewegt wird. So könnte z. B. um die Welle 24 herum ein feststehendes Exzenter angeordnet sein; der Exzenterring würde sich um dasselbe' drehen, und zwar würde er zu dieser Drehung gezwungen durch seine Exzenterstange, die an der Schwinge 20 befestigt wäre, wobei während einer Umdrehung die Schwinge 20 durch die Exzenterstange einmal hin und her bewegt würde.Also in the case where the back gear connected upstream of the sprocket to be driven receives the irregular movement, it is not essential that the rocker 20 by a crank and gears is moved. So could z. B. around the shaft 24 a fixed one Be arranged eccentric; the eccentric ring would turn around the same and that he would be forced to this rotation by his eccentric rod, which is attached to the Rocker 20 would be attached, the rocker 20 by the Eccentric rod would be moved back and forth once.

Auch die Anwendung einer Kurbelschleife 9 oder 20 ist nicht unbedingt nötig. Sie hat aber den Vorteil, daß dadurch die in die Richtung der Umlaufbewegung fallende, größte Relativgeschwindigkeit des Zapfens 19 einen größeren Wert erhält als die in die entgegengesetzte Richtung fallende, größte Relativgeschwindigkeit dieses Zapfens 19, daß dafür aber die Zeitabschnitte, in denen der Zapfen 19 voreilt, kürzer sind als die Zeitabschnitte, in denen er zurückbleibt; denn dies muß, wie ein Blick auf die Fig. 1 zeigt, wo neben der geringsten Kettengeschwindigkeit m und der größten, 0, auch noch die mittlere Geschwindigkeit η eingezeichnet ist, einen noch vollkommeneren Ausgleich geben.The use of a slider crank 9 or 20 is also not absolutely necessary. However, it has the advantage that as a result, the greatest relative speed of the pin 19 falling in the direction of the orbital movement is given a greater value than the greatest relative speed of this pin 19 falling in the opposite direction ahead, shorter than the periods of time in which he lags behind; because this must, as a glance at FIG. 1 shows, where in addition to the lowest chain speed m and the highest, 0, also the mean speed η is shown, give an even more perfect compensation.

Claims

Patent Claims:

1. Drive device for long-link chains to achieve as uniform as possible Speed at which the sprocket to be driven or the one upstream of it Transmission except for its uniform orbital motion from the driving, at uniform speed itself rotating part by means of a movable driver a leading and trailing one Secondary movement received, characterized in that the movable driver (4, 6 or 20, 19) eccentrically on the driving part rotating at a constant peripheral speed (2 or 22) is arranged such that it rotates with this about its axis and the front and back trailing secondary movements with uninterrupted succession according to time and Size can occur to the extent necessary to make it as perfect as possible Compensation of the speed fluctuations that would otherwise occur with a constant peripheral speed of the sprocket would occur in the drawn chain.

2. Embodiment of the device according to claim 1, characterized in that the driver (4, 6 or 20, 19) in one carried by the driving part (2 or 22) There is a swing arm with a crank pin.

3 · embodiment of the device according to claim i, characterized in that the relative movement of the driver (4, 6 or 20, 19) to the driving part (2 or 22) is brought about in such a way by mediation of a crank loop that the falling in the direction of the orbital movement, the greatest relative speed of the driver receives a greater value than the greatest falling in the opposite direction Relative speed of the same, during the time segments of the leading of the driver become shorter than those of chasing.

1 sheet of drawings.