-
Getriebe zur Erzielung einer hin und her gehenden Bewegung von unveränderlich
gesetzmäßiger, insbesondere gleichförmiger Geschwindigkeit bei einstellbarer Hublänge.
Im; Maschinenwesen besteht vielfach- -die Aufgabe, einen Körper auf geradliniger,
bogenförmiger oder sonstiger Bahn mit gesetzmäßiger, insbesondere gleichförmiger
Geschwindigkeit hin und her zu bewegen, dabei aber die Länge des Weges nach Bedarf
ändern zu können.
-
Zu diesem Zwecke waren bisher hauptsächlich Schraubengetriebe und
Rädergetriebe in Anwendung, wobei die Bewegungsrichtung umgekehrt wurde durch Umsteuerungen,
welche meist von dem hin und her bewegten Körper aus mittels einstellbarer Anschläge,
die auf Ausrückkupplungen oder andere Wendegetriebeteile einwirkten, betätigt wurden.
-
Bei diesen Anordnungen zeigte sich aber der Übelstand, daß die zu
durchlaufende Strecke nicht genau genug begrenzt werden konnte, so daß die Lage
ihrer beiden Endpunkte innerhalb gewisser Spielräume schwankte. Diesen Fehler zu
vermeiden, also eine genaue Hubbegrenzung zu erzielen, ist der Zweck der Erfindung.
-
Die neue Getriebeanordnung geht davon aus, daß eine hin und her gehende
Bewegung von gegebener Geschwindigkeit mit einer bestimmten - unabänderlichen Hublänge
durch irgendwelche zwanglaufrnechanische Mittel herbeigeführt sei. Eine solche Bewegung
kann auf -verschiedene Weise, besonders zweckmäßig aber durch ein Kurvenschubgetriebe
erzielt werden. Unter der Voraussetzung einer gleichförmigen Geschwindigkeit wird
das erforderliche Profil bei scheibenförmiger Schubkurve eine archimedische (arithmetische)
Spirale, bei trommelförmiger Schubkurve eine Schraubenlinie, Vorteilhaft wird hierbei
an Stelle der meist üblichen Rolle, die in einer Kurvennut zweiseitig umfaßt wird,
die Anordnung so getroffen, daß der Kurvenkörper als Vollkörper von zwei Rollen,
die von demselben Hebungsschieber getragen werden, umfaßt wird; bei scheibenförmiger
Schubkurve ergibt sich noch besonders die Möglichkeit, die beiden Rollen einander
diametral gegenüber anzuordnen, wobei die herzförmige Bahn, welche von den Mittelpunkten
der Rollen durchlaufen wird, eine Kurve von konstantem Durchmesser bildet, zu der
die körperlich: ausgeführte Kurve -eine Äquidistante oder Gl'eichfernige ist.
-
Von einer durch, die vorerwähnten oder andere geeignete Mittel erzielten
Hin- und Herbewegung eines im Gestell prismatisch geführten Schiebers ausgehend,
wird nun die gewünschte Bewegung von veränderlichem Hube bei gleichförmiger Geschwindigkeit
nach der Erfindung dadurch erzielt, daß ein zweiter die Richtung des ersten, zweckmäßigerwese
unter 9o°, kreuzender Schieber,
der ebenfalls im Gestell der Maschine
prismatisch zu führen ist, mit jenem getrieblich verbunden wird durch ein Prismenpaar,
welches zu den Richtungen der beiden vorerwähnten Schieber geneigt angeordnet ist,
und zwar so, daß seine Richtung mit derjenigen des ersterwähnten Schiebers einen
Winkel von o bis etwa 45° einschließt.
-
Unter der Voraussetzung, daß die beiden im Gestell geführten Schieber
einander unter einem rechten Winkel kreuzen, ist das Verhältnis der Wege des getriebenen
und des treibenden Schiebers zueinander gleich der trigonometrischen Tangente des
vorerwähnten Winkels, welcher von den Richtungen des antreibenden Schiebers und
des ihn mit dem getriebenen verbindenden Prismenpaares eingeschlossen wird; beträgt
dieser Winkel einen halben Rechten; so sind beide Wege einander gleich; bei Verkleinerung
des Winkels bis auf o° verkleinert sich der Weg des getriebenen Schiebers nach Maßgabe
der trigonometrischen Tangente jenes Winkels im Verhältnis zu dem unverändert bleibenden
Wege des treibenden :Schiebers bis auf Null.
-
Um, nun dieses Verhältnis bzw. den dasselbe bestimmenden Winkel, gegebenenfalls
sogar während des Betriebes, leicht einstellen zu; können, werden nach der Erfindung
geeignete getriebliche Verbindungen angewandt, wie solche beispielsweise in der
Zeichnung dargestellt sind, wobei Schraubengetriebe ihrer selbstsperrenden Wirkung
wegen den Vorzug verdienen.
-
Die Zeichnung vereinigt drei verschiedene Ausführungsformen der Erfindung
in einer modellartigen Darstellung, wobei ein gemeinsamer Antriebsschieber A A bei
3' und 3 in dem Gestellkörper G G prismatisch! gelagert ist und durch eine bei o
im Gestell drehbar gelagerte und durch eine Kurbel antreibbare herzförmiige Kurvenscheibe
H mittels der bei i und z am Schieber A A um Zapfen dreh! baren Rollen R; und R,
vertikal auf und nieder bewegt werden kann; wenn die Profile h' und h der
Kurvenscheibe zwei gleiche archimedische Spiralen sind (oder strenger genommen Äquidistantern
von solchen), so erfolgt bei gleichförmiger Drehung der Antriebskurbel und der Kurve
H die auf und ab gehende Bewegung des Schiebers ebenfalls gleichförmig, und infolgedessen
erfolgt dann auch die Bewegung der drei bei 4 und 4' sowie bei 15 und 15' bzw. bei
16 und 16' prismatisch im Gestell G G gelagerten und horizontal versch'ieblichen,
durch die verstellbaren Keilschubgetriebe nach der Erfindung mit dem Antriebsschieber
verbundenen Schieber S, SZ und S, gleichförmig hin und her. Diese drei verschiedenen
Ausführungsformen der Erfindung, die selbstverständlich: mannigfaltig abgewandelt
werden und insbesondere auch derart umgekehrt werden können, daß die treibenden.
und die getriebenen Schieber (A A einerseits und S, SZ und S3 anderseits) ihre Rollen
miteinander vertauschen, sind in der Zeichnung durch die Querstege im Gestell G
G, welche die nohlprismen 3' und 3 tragen, voneinander getrennt und beispielsweise
folgendermaßen eingerichtet: Die obere Ausführung zeigt am oberen Ende des prismatischen
Stabes P- bei 7 zylindrisch angelenkt einen Gleitstein g+, der in einem Hohlprisma
g- auf und nieder gleiten kann, das mittels des seine Richtung rechtwinklig kreuzenden
Schiebers K bei 8 und 8' im Gestell G prismatisch verschieblich ist und durch eine
Schraube s mittels des Handrades r verstellt werden kann, indem die Schraubenspindel
bei 9 im Gestell zylindrisch gelagert ist und bei io mit dem Kreuzschieber K g-
durch' Muttergewinde verbunden ist.
-
Bei der mittleren Ausführungsform ist das Handrad ro im Schieber A
bzw. am rechten Ende eines ihn rechtwinklig kreuzenden Hohlprismas a- zylindrisch
gelagert. Durch die das Handrad r" tragende Schraubenspindel so kann .der mit Muttergewinde
versehene Gleitstein a+ in, dem Hohlprisma cx- verschoben werden. Der Gleitstein
a+ ist bei 15 zylindrisch angelenkt_ an ein Hohlprisma P-, welches das obere Ende
der prismatischen Stange P+ umschließt.
-
Bei dieser Anordnung sind die Wege der Einstellorgane proportional
den verlangten Hublängen des Schfebers S2.
-
Bei der unteren Ausführung ist der Verstellmechanismus an dem Schieber
Sund dem zugehörigen HohlprismaP- angebracht, indem letzteres, mit einem Schheckenzahnradbogen
Z versehen ist, in welchen die bei i i im SchieberS zylindrisch gelagerteSchnecke
z eingreift, die durch das Handrad r' tider durch das Handrad r" betätigt werden
kann. Letzteres ist bei 12 im Gestell zylindrisch gelagert und umfaßt bei 13 eine
prismatisierte Verlängerung der Schneckenradachse. Im ersteren Fälle muß die Hand
der hin und her gehenden Bewegung des Schiebers S3 folgen, während sie im zweiten
Falle nur die einfache Drehbewegung auszuführen hat wie bei dem Handrad r der oberen
Ausführung Wenn der Antriebsschieber A aus seiner unteren Endstellung in die obere
hinaufbewegt wird durch eine halbe Umdrehung der Herzkurve H, so bewegen sich gleichzeitig
die in den beiden oberen Ausführungen am Schieber A angelenkten, je mit P- bezeichneten
Hohlprismen und das in der unteren Ausführung mit P-}- bezeichnete Völlprisma nach
oben-. Hierdurch werden
die in den, Hohlprismen gleitenden, mit
P+ bezeichneten Vollprismen bzw. das mit dem Vollprisma P-+- der unteren Ausführung
gepaarte Hohlprisma P= nach,' links bewegt und somit auch die diese Prismen tragenden
Schieber S, SZ und S3.
-
Wird der Winkel a bis au# o° verkleinert, so erfolgt die Verschiebung
der am Antriebsschieber A A angelenkten Prismen geradlinig in Richtung ihrer dann
mit der des Antriebsschiebers A gemeinschaftlichen Mittellinie. Die getriebenen
Schieber S, S2, S3 erfahren hierbei keine Bewegung, sondern behalten dauernd die
Ruhestellung inne: