DE278449C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 278449 KLASSE 47a. GRUPPE- M 278449 CLASS 47a. GROUP

KARL KELLER und LAURENZ HUNKEMÖLLER in ARBON, Schweiz.KARL KELLER and LAURENZ HUNKEMÖLLER in ARBON, Switzerland.

gewundenen Federn.coiled springs.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. November 1913 ab.Patented in the German Empire on November 30, 1913.

Lange, schraubenförmig' gewundene Federn zeigen in gespanntem Zustande die Eigentümlichkeit, daß sie bei einer schnellen, ruckweisen Bewegung ihres freien Endes, welches beispielsweise mit dem die Feder belastenden Gewicht in Verbindung steht, in der Mitte ihrer Federlänge in Schwingungen geraten, die in der Richtung der Federlängsachse verlaufen. Sobald diese Bewegungen in rhythmischer Reihenfolge wiederholt werden, wachsen die Schwingungen in der Federmitte infolge von Resonanzwirkungen so stark an, daß sie in den meisten Fällen sehr störend wirken und die Anwendung längerer Federn direkt unmöglich machen.Long, helically wound springs, when tensioned, show the peculiarity that they with a rapid, jerky movement of their free end, which for example associated with the weight loading the spring, in the middle of its spring length get into vibrations that run in the direction of the longitudinal axis of the spring. As soon these movements are repeated in rhythmic order, the vibrations grow in the middle of the spring due to the effects of resonance so strongly that in most of the Cases are very annoying and make the use of longer springs directly impossible.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun eine Vorrichtung zur Verhinderung dieser Eigenschwingungen von langen, schraubenförmig gewundenen Federn, die auf Zug oder Druck beansprucht sein können. In der ZeichnungThe present invention now relates to a device for preventing these natural vibrations of long, helically wound springs that can be subjected to tension or compression. In the drawing

ao ist der Erfindungsgegenstand in drei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt:ao the subject matter of the invention is shown in three exemplary embodiments, namely shows:

Fig. ι eine Ansicht der ersten Ausführungsform, während Fig. Ι a view of the first embodiment, while

Fig. 2 das zweite undFig. 2 the second and

Fig. 3 das dritte Beispiel darstellt.Figure 3 illustrates the third example.

In Fig. ι bezeichnet 1 die schraubenförmigIn Fig. Ι 1 denotes the helical

gewundene Feder, die in vorliegendem Falle ο als Zugfeder gedacht ist. Dieselbe ist durch das Gewicht 2 belastet, welches an dem über die Leitrolle 3 geführten Zugorgan 4 (Stahlband oder Kette usw.) aufgehängt ist. Am hinteren. Ende ist die Feder 1 mittels der Schraubenspindel 5 nachspannbar ortsfest gelagert. An der Verbindungsstelle des vorderen, freien Federendes mit dem Zugorgan 4 ist ein kurzer Arm 6 angebracht, der beispielsweise als Schelle ausgebildet und auf dem Federende festgeklemmt sein kann. In der Mitte ist auf der Feder 1 eine zweite Schelle 7 festgeklemmt, die an einem nach aufwärts ragenden kurzen Arm eine drehbare Rolle 8 trägt. Um letztere ist ein biegsames Zugorgan 9, z. B. ein dünnes Drahtseil, geschlungen, welches einerends an dem Arm 6 des freien Federendes befestigt ist. Am anderen Ende ist das Drahtseil 9 mit einer Spannschraube 10 versehen, mittels welcher es nachspannbar ortsfest angeschlossen ist.Coiled spring, which in the present case is ο intended as a tension spring. The same is through the weight 2 is loaded, which is attached to the pulling element 4 (steel band or chain, etc.) is suspended. At the rear. The end is the spring 1 by means of the screw spindle 5 fixedly mounted in a retensionable manner. At the connection point of the front, free end of the spring with the pulling element 4, a short arm 6 is attached, which is designed, for example, as a clamp and can be clamped on the spring end. In the middle of the spring 1 is one second clamp 7 clamped, a rotatable on an upwardly extending short arm Role 8 carries. To the latter is a flexible tension member 9, for. B. a thin wire rope, looped, which is attached at one end to the arm 6 of the free spring end. At the other At the end of the wire rope 9 is provided with a tensioning screw 10, by means of which it can be re-tensioned is permanently connected.

Wird das Gewicht 2 um eine bestimmte Strecke nach auf- und abwärts verschoben, so beschreibt das freie Ende der Feder mit dem Arm 6 einen genau gleich langen Weg, beispielsweise gleich der Strecke a. Bei zylindrischem Durchmesser und gleichbleibender Drahtstärke macht dann die Mitte der Feder einen genau halb so langen Weg als der Punkt 6, also gleich der Strecke b, indem der Federweg der einzelnen Windungen bis zum Befestigungspunkt 5 allmählich bis auf Null abnimmt. Durch das gespannte Drahtseil 9 wird aber der Drehzapfen der Rolle 8 und die mit demselben in fester Verbindung stehende Mitte der Feder stets im Übersetzungsverhältnis von 1 : 2 vom freien, bewegten Federende 6 aus angetrieben, so daß die Federmitte nur die entsprechend reduzierten Bewegungsanschläge des freien Federendes (bzw. des mit demselben ver-If the weight 2 is shifted upwards and downwards by a certain distance, the free end of the spring with the arm 6 describes a path of exactly the same length, for example the same as the distance a. With a cylindrical diameter and constant wire thickness, the center of the spring then makes a path exactly half as long as point 6, i.e. equal to distance b, in that the spring path of the individual turns gradually decreases to zero up to attachment point 5. Due to the tensioned wire rope 9, however, the pivot pin of the roller 8 and the center of the spring, which is firmly connected to the same, is always driven at a transmission ratio of 1: 2 from the free, moving spring end 6, so that the spring center only has the correspondingly reduced movement stops of the free one Spring end (or the one with the same

bundenen Gewichtes 2) ausführen kann, ein von diesen Bewegungen unabhängiges Schwingen aber ausgeschlossen ist.bound weight 2) can perform a swing independent of these movements but is excluded.

Bei der zweiten Ausführungsform nach Fig. 2 erfolgt die Bewegungsübertragung von dem angetriebenen freien Federende auf diejenigen Stellen, deren Schwingungen verhindert werden sollen, durch Hebel mit starrem Verbindungsgestänge. Die Feder 1 ist hier beispielsweise in drei gleiche Teile geteilt, und werden die Eigenschwingungen somit an zwei Stellen aufgehoben. An der Verbindungsstelle der Feder 1 mit dem Zugorgan 4 ist auch hier eine zweiteilige Schelle oder ein Bügel 11 auf geklemmt, der seitwärts einen vorstehenden Drehzapfen trägt. Zwei gleiche Bügel mit seitlichem Drehzapfen 12 und 13 sind in gleichen Abständen voneinander ebenfalls auf dem Umfang der Feder 1 festgeklemmt. In diese Drehzapfen fassen die ortsfest gelagerten, gleich langen Hebel 14, 15 und 16 mit Hilfe von an ihrem oberen Ende angebrachten, genügend langen Schlitzen oder Kulissen. Die drei Hebel sind durch die Stange 17 miteinander gelenkig verbunden, und zwar stehen die wirksamen Hebelarme des Angriffspunktes der Stange 17 an den drei Hebeln in einem Verhältnis von 1:2:3. Dadurch wird der Winkelausschlag der verschiedenen Hebel im gleichen Verhältnis zueinander zwangläufig verkleinert, und es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Feder 1 an der Angriffstelle des betreffenden Hebels nur diese von dem freien Federende abhängige Bewegung ausführen und nicht in Schwingungen geraten kann. Die Verbindung der auf der Feder 1 befestigten Bügel 11, 12 und 13 mit den betreffenden Hebeln 14, 15 und 16 kann auch durch kurze Lenkerstangen erfolgen.In the second embodiment according to FIG. 2, the movement is transmitted from the driven free spring end to those points whose vibrations are prevented should, by lever with rigid linkage. The spring 1 is here for example divided into three equal parts, and the natural vibrations are thus canceled in two places. At the junction of the spring 1 with the tension member 4, there is also a two-part here Clamp or bracket 11 clamped on, the sideways protruding pivot pin wearing. Two identical brackets with lateral pivot pins 12 and 13 are equally spaced each other also clamped on the circumference of the spring 1. In this pivot grasp the stationary, equally long levers 14, 15 and 16 with the help of on their sufficiently long slots or backdrops attached to the upper end. The three levers are articulated to one another by the rod 17, namely the effective lever arms the point of application of the rod 17 on the three levers in a ratio of 1: 2: 3. This means that the angular deflection of the various levers is in the same ratio to one another inevitably reduced in size, and it is readily apparent that the spring 1 on the Point of application of the lever in question only this movement dependent on the free spring end and cannot start vibrating. The connection of the fastened on the spring 1 Brackets 11, 12 and 13 with the relevant Lever 14, 15 and 16 can also be done with short handlebars.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 ist angenommen worden, daß die Feder an einem Ende bei 5 ortsfest gelagert bzw. eingespannt sei. Es kann aber auch der Fall eintreten, daß die Feder zwischen zwei beweglichen Organen (Maschinenteilen, Gewichten usw.) als Puffer zwischengeschaltet ist, wobei die vorstehend beschriebene Vorrichtung ebenfalls in zweckdienlicher Weise angewendet werden kann. In Fig. 3 ist eine diesbezügliche Ausführungsform zur Darstellung gebracht, und zwar ist hier die Feder 1 beispielsweise zwischen den zwei Gewichten 18 und 19 eingespannt, die an über Rollen laufenden Zugorganen frei beweglich auf- und abwärts verschoben werden können. Die Feder 1 macht diese Bewegung in ihrer ganzen Länge mit, und eine Spannung oder Entspannung derselben tritt nur dann auf, wenn der Gleichgewichtszustand zwischen den beiden Gewichten 18 und 19 durch äußere Kräfte (z. B. Massenkräfte oder Bremswirkung) gestört wird.In the embodiments of FIGS. 1 and 2 it has been assumed that the spring is fixedly mounted or clamped at one end at 5. But it can also happen that the spring between two movable organs (machine parts, weights, etc.) as Buffer is interposed, the device described above also in can be used in an expedient manner. In Fig. 3 is a related embodiment brought to the display, namely here the spring 1, for example, between the two weights 18 and 19 clamped, which are freely movable on tension members running over rollers can be moved up and down. The spring 1 makes this movement along its entire length, and only then does a tension or relaxation of it occur on when the state of equilibrium between the two weights 18 and 19 by external Forces (e.g. inertia forces or braking effect) is disturbed.

In baulicher Hinsicht stimmt die Ausführungsform nach Fig. 3 im wesentlichen mit derjenigen nach Fig. 1 überein. Auch hier ist in der Mitte der Feder 1 ein Bügel 7 mit einer Rolle 8 angebracht, um welche ein einerends an dem Träger 6 befestigtes Drahtseil 9 geschlungen ist. Das andere Ende des Drahtseiles kann jetzt naturgemäß nicht mehr ortsfest gelagert bzw. eingehängt sein, sondern steht mit dem entgegengesetzten Ende der Feder 1 in Verbindung. Zu diesem Zwecke ist in dem Träger 20 die Stange 21 unverschiebbar befestigt, welch letztere in einer Bohrung des Bügels 7 leicht verschiebbar geführt ist. Am freien linken Ende dieser Stange ist jetzt das Drahtseil 9 nachspannbar eingehängt, und die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nur auf Grund des zu Fig. 1 Gesagten ohne weiteres verständlich.In structural terms, the embodiment according to FIG. 3 is essentially the same that of FIG. 1 is the same. Here, too, in the middle of the spring 1 is a bracket 7 with a Roller 8 attached, around which a wire rope 9 fastened at one end to the carrier 6 is looped is. The other end of the wire rope can of course no longer be stored or suspended in a fixed position, but instead stands with the opposite end of the spring 1 in connection. For this purpose is in the Carrier 20 fixedly the rod 21, the latter in a bore in the bracket 7 is guided easily displaceable. This is now at the free left end of this rod Wire rope 9 can be re-tensioned, and the operation of the device is only on The reason for what has been said about FIG. 1 is readily understandable.

In bezug auf die konstruktive Ausbildung können die dargestellten Ausführungen noch mancherlei Änderungen unterworfen werden, ohne daß das Wesen der Erfindung dadurch beeinträchtigt würde. In Fig. 1 kann z. B. das Drahtseil 9 durch zwei Zahnstangen ersetzt sein, von denen die eine mit dem Träger 6 verbunden und die andere parallel dazu ortsfest gelagert ist (oder auch mit dem Aufhängungspunkt 5 in Verbindung steht). Wird dann statt der Rolle 8 auf dem gleichen Drehzapfen ein Zahnrad angeordnet, welches oben und unten in je eine der beiden Zahnstangen eingreift, so ergibt sich die gleiche Wirkung wie bei der gezeichneten Vorrichtung- mit dem Unterschiede, daß die Bewegungsübertragung vorteilhafterweise nach beiden Richtungen hin zwangläufig erfolgt. .With regard to the structural training, the embodiments shown can still various changes are subject to without affecting the essence of the invention would be affected. In Fig. 1, for. B. replaced the wire rope 9 by two racks be, of which one is connected to the carrier 6 and the other stationary parallel to it is stored (or is also connected to the suspension point 5). Will then take place of the roller 8 on the same pivot pin a gear is arranged, which above and below engages in each of the two racks, the same effect results as with the drawn device - with the difference that the transmission of motion is advantageous inevitably takes place in both directions. .

Es ist auch leicht erklärlich, daß bei besonders langen Federn die Vorrichtung nach Fig. 1 noch dahin erweitert werden kann, daß durch Einbau von weiteren Übertragungsvorrichtungen die freien Zwischenräume der Feder, von deren Länge die Größe der zu vermeidenden Schwingungen abhängt, beliebig klein gehalten werden. Soll z. B. zwischen Punkt 7 und 5 ein weiterer Rollenzug angebracht werden, so kann dieser entweder (genau wie der gezeichnete) im Übersetzungsverhältnis von 1 : 2, vom Bügel 7 aus angetrieben werden, oder es kann auch ein Rollenzug mit vierfacher Übersetzung nach Art der bekannten Flaschenzüge vorgesehen sein, der seinen Antrieb dann ebenfalls vom linken freien Federende 6 aus erhalten würde.It is also easy to explain that in the case of particularly long springs the device according to FIG. 1 can be expanded to such an extent that the free spaces in the spring, on the length of which the magnitude of the vibrations to be avoided depends, can be kept as small as desired by installing additional transmission devices . Should z. B. between point 7 and 5 another pulley can be attached, this can either (just like the one shown) in a gear ratio of 1 : 2, be driven from the bracket 7, or it can be a pulley with four times translation of the known type Pulley blocks can be provided, which would then also receive its drive from the left free spring end 6.

Die Anwendungsmöglichkeit vorliegender Erfindung erstreckt sich auf alle Gebiete der Technik, wo lange, schnellbewegte Federn gebraucht werden. Dieses wird u. a. dort der. Fall sein, wo schwere bewegte Maschinenteile ausbalanciert werden sollen, was z. B. bei verschiedenen Werkzeug- und Arbeitsmaschinen erforderlich ist. Namentlich auch im Stickmaschinenbau kann die beschriebene Vorrich-The application of the present invention extends to all areas of Technology where long, fast moving springs are needed. This is inter alia. there the. Be the case where heavy moving machine parts are to be balanced, which z. B. at different machine tools and work machines is required. Especially in embroidery machine construction can the described device

tung in hervorragender Weise verwendet werden zur Ausbalancierung des Stickrahmens mittels Federn oder auch mittels Gegengewichts und zwischen letzterem und dem Stickrahmen eingeschalteter Federn (entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 3).tion can be used in an excellent way to balance the embroidery frame by means of springs or by means of a counterweight and between the latter and the embroidery frame Engaged springs (corresponding to the embodiment of FIG. 3).

Claims

Patent Claims:

i. Device for preventing the natural oscillations of long, helical coiled springs, characterized in that the spring at least at one point within its suspension points by a motion transmission device with the free, moving spring end connected is that the spring at this point only increases its distance from the moving one End can perform corresponding translated movements, but a free swing is made impossible.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the spring at least at a point between their suspension points with the free, moving spring end by a flexible traction element running over rollers in the transmission ratio of this Roller train is connected.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the movement transmission device consists in rotatably mounted levers, which with each other and with the spring in different places are articulated that their effective angular deflection in relation to their Distance from the driven end of the spring decreases.

1 sheet of drawings.