DE382118C

DE382118C - Lenkstangensystem zur Erzeugung einer Rollbewegung

Info

Publication number: DE382118C
Application number: DEW58033D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-04-20
Filing date: 1921-04-14
Publication date: 1923-09-28

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 28. SEPTEMBER 1923-

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49 b GRUPPE 6

(W 58033 I\49&)

Sven Gustaf Wingquist in Gothenburg, Schweden.

Lenkstangensystem zur Erzeugung einer Rollbewegung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. April 1921 ab.

Für diese Anmeldung ist gemiifi dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Schweden vom 20. April 1920 beansprucht.

Die Erfindung !bezieht sich, auf Lenkstangemsystetnc zur Erzeugung einer Rollbewegung,

aus einer mit dem freien Ende der Kurbel drehbar und verschiebbar verbundenen Lenk

bestehend! aus einer mit der Achse des ZyKn- j stange, die einen festen Zapfen umgreift und

ders fest verbundenen Kurbel, deren Länge einen beweglichen Bolzen trägt. Die Erfin-

5 dem Halbmesser des Zylinders gleich ist und dung besteht darin, daß die Lenkstange eine 10

gleichbleibende Länge zwischen dem festen Zapfen und dem beweglichen Boizen hat, so daß der bewegliche Bolzen der Lenkstange bei der Rollbewegung eine kreisbogenförmige Bahn beschreibt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigen:

Ab-. ι ein bekanntes Lenikstangensystem ίο zur Erzielung von roilendlen Bewegungen.

Abb. 2 eine Ausführungsform eines Lenkstangensystems nach der Erfindung·,

Abb. 3 einige zu den Lenikstangensystemen nach Abb. ι und 2 gehörigen Kurven, Abb. 4 eine andere Ausführungsform des Lemkstangensystems nach der Erfindung.

AIjI). 5 ein Paar Kurven zu dem Lenkstangensystem, nach Abb. 4 gehör'g.

Das in der Abb. 1 dargestellte bekannte Lenkstangensystem, mittels dessen· dem Zylinder C eine rollende Bewegung auf der Ebene/-¹ erteilt werden soll, besteht aus einer mit der Zylinderachse.!" fest verbundenen Kurbel 0, deren Länge derjenigen¹ des Zylinder-²S halbmesser gleich ist, und aus einer mit dem freien, Ende α¹ der Kurbel α drehbar und verschiebbar verbundenen Lenkstange b, deren eines Ende drehbar und verschiebbar an dem den Ausgangspunkt der rollenden Bewegung .jo i-erkörpernden Zapfen O angeordnet ist, und deren anderes Ende um einen mit Bezug auf lie Zylinderachse .r festen Bolzen x¹ drehbar ist", dessen Abstand von der Achse .r gleich lern doppelten Halbmesser des Zylinders C ist. Die rollende Bewegung wird, wie bekannt, dadurch hervorgerufen, daß die Achse χ und der Bolzen .r¹ in der Rollriehtung auf der einen oder auf beiden Seiten der Mitteliage des Lenkstangei'jjystems verschoben werden; in der Mittellage fällt die Kurbel α mit der Lenkstange b zusammen: außerdem gelangt" das freie Ende α¹ der Kurbel α mit dlem den Ausgangspunkt für die rollende Bewegung· verkörpernden Zapfen O zur Deckung. Das kenn- +5 zeichnende Merkmal dieses Lenkstangensystems besteht darin, daß die Länge der Lenkstange b zwischen dlem Zapfen O und dem Bolzen .r¹ veränderlich ist, und daß der Bolzen .v¹ eine geradlinige Bahn· / beschreibt. Bei dem in Abb. 2 dargestellten· Lenkstangensystem nach vorliegender Erfindung·, das ebenfalls aus einer mit der Zylinderachse .r fest verbundenen Kurbel α und einer mit dlem freien Ende α¹ dieser Kurbel drehbar und verschiebl >ar verbundenen Lenkstange b bestellt, ist die Länge der Lenkstange b zwischen dem Zapfen O und dem Bolzen x¹ unveränderlich, und der Bolzen .r¹ beschreibt eine kreisbogenförmige Bahn /^l. Hierdurch wird, wie in Abb. 3 näher dargestellt, eine erhebliche Verbesserung der rollenden Bewegung erzielt.

In Abb. 3 bezeichnet Z die Zykloide, die ein Punkt des Umfanges des Zylinders C beschreiben würde, wenn der Zylinder auf der Ebene /' eine reine rollende Bewegung ausführte. Wird dagegen die rollende Bewegung mittels des in Abb. 1 dargestellten Lenkstangensystems bewirkt, dann wird derselbe Punkt des T Anfanges des Zylinders eine Kurve K beschreiben, während, wenn die rollende Bewegung mittels des in Abb. 2 dargestellten Lenkstangensystems nach vorliegender Erfindung bewirkt wird, derselbe Punkt eine Kurve K¹ beschreiben wird. Wie aus dem λ "ergleich der dargestellten Kurven hervorgeht, schließt sich die Kurve /v¹ längs einer bedeutend größeren Strecke an die ideelle Zykloide an als die Kurve K, woraus ersichtlich ist, daß das Lenkstangensystem nach Abb. 2 besonders für größere Rollwinkel eine bessere Annäherung an die ideelle Kurve Z ergibt als das Lenkstangensystem nach Abb. 1. Aus Abb. 3 geht weiter hervor, daß die beiden Kurven K und Ä'¹ sich auf verschiedenen Seiten der ideellen Zykloide Z befinden, wobei in dem einen Fall der Bolzen x¹ der Lenkstange b eine geradlinige Bahn I beschrieben hat (Abb. 1), während dieser Bolzen in dem anderen Fall eine kreisbogenförmige Bahn I¹ mit dem Mittelpunkt im Zapfen O, dem Ausgangspunkt für die rollende Bewegung, beschreibt (Abb. 2). Hieraus folgt, daß, wenn der Bolzen -tr¹ der Lenkstange b dazu gebracht wird, einen Kreisbogen zu beschreiben, der zwischen der Geraden I und dem Kreisbogen I¹ gelegen ist, ein Punkt des Umfanges des Zylinders C eine Kurve beschreiben wird, die sich noch genauer an die ideelle Zykloide anschließt als irgendeine der Kurven K und K¹. Ein in Übereinstimmung hiermit angeordnetes ioo Lenkstangensystem ist in Abb. 4 dargestellt. Die Länge der Lenkstange b ist bei dem in Abb. 4 dargestellten Lenkstangensystem gleich dem fünffachen Halbmesser des Zylinders gewählt, und die feste Drehachse O¹ derselben ist von dem Zapfen Q in einem Abstand angeordnet, der, in der zur Rollriehtung winkeirechten Richtung gemessen, gleich dem doppelten Halbmesser ist. Wie genaue Berechnungen lehren, wird durch diese Wahl der Länge no und der Anordnung der Lenkstange hinsichtlich der rollenden Bewegung besonders im Anfang und für nicht allzu große Rollwinkel eine besonders gute Annäherung erzielt. Die bei der Bewegung des Lenkstangensystems von •!em freien Ende α¹ beschriebene Kurve fällt nämlich, praktisch genommen, mit der ideellen Zykloide an ihrer Spitze und in der Nähe der Spitze vollständig zusammen. Der Bolzen x¹ der Lenkstange b ist in einem Schlitz geführt, 12?· der einen Teil eines parallel zur Bewegungsrichtung der Zylinderachse χ verschiebbaren

Schlittens bildet. Da die Achse O¹ ortsfest ist, beschreibt der Bolzen x¹ einen Kreisbogen I². Dieser liegt zwischen der Geraden I, die der Bahn des erwähnten Bolzens x¹ bei dem Lenkstangensystem nach Abb. ι entspricht, und dem Kreisbogen V, welcher der Bewegungsbahn des Bolzens x¹ bei dem Lenkstangensystem nach Abb. 2 entspricht. Die Verbindung zwischen der Lenkstange b und der mit der Zylinderachse χ fest verbundenen Kurbel α ist hier mittels einer Zwischenlenkstange d bewirkt, die um den Bolzen s¹ 'drehbar und mit einem Schlitz versehen ist,- in dem das freie Ende a¹ der Kurbel α geführt ist, und der den den Ausgangspunkt verkörpernden Zapfen O umgreift. Bei der Schwenkung des Lenkstangensystems α, b, d auf der einen oder auf beiden Seiten der Mittellage beschreibt das freie Ende a¹ am Umfang des Zylinders eine Kurve K² (Abb. 5), die während der Drehung des Zylinders C um einen verhältnismäßig großen Rollwinkel der ideellen Zykloide mit für die Praxis genügender Genauigkeit angenähert ist, d. h. dem Zylinder C wird durch das Lenkstangensystem eine innerhalb gewisser Grenzen praktisch ideelle rollende Bewegung auf der Ebene P erteilt. Wenn man gemäß angestellten Berechnungen die Länge der Lenkstange b ungefähr gleich dem 5,22fachen des Halbmessers des Zylinders C macht und die feste Drehachse O¹ in einem Abstand von dem Zapfen O verlegt, der, in der zu der Roilrichtung winkelrechten Richtung gemessen, ungefähr gleich dem 2,22fachen des Halbmessers ist, so wird die Kurve K² praktisch genommen mit der Zykloide Z für einen Rollwinkel bis zu i8o° zusammenfallen.

Das beschriebene Lenkstangensystem ist

•jo selbstverständlich auf die Erzielung von rollenden Bewegungen eines Zylinders auf einer Ebene nicht beschränkt, sondern kann ohne weiteres für das Rollen eines Zylinders oder innerhalb desselben oder auch für das Rollen eines Kegels auf einer Ebene oder auf einem anderen Kegel verwendet werden.

Das Lenkstangensystem ist besonders für Maschinen zur Herstellung von Zahnrädern verwendbar, die nach dem Abwälzverfahren arbeiten und bei denen das Radwerkstück eine Rollbewegung mit Bezug auf das Werkzeug ausführt.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Lenkstangensystem zur Erzeugung einer Rollbewegung, bestehend aus einer mit der Achse des Zylinders fest verbundenen Kurbel, deren Länge dem Halbmesder des Zylinders gleich ist und aus einer mit dem freien Ende der Kurbel drehbar und verschiebbar verbundenen Lenkstange, die einen festen Zapfen umgreift und einen beweglichen Bolzen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkstange (b) eine gleichbleibende Länge zwischen dem festen Zapfen (O) und dem beweglichen Bolzen (x¹) hat, so daß der bewegliche Bolzen der Lenkstange bei der Rollbewegung eine kreisbogenförmige Bahn (Z¹) beschreibt.
2. Lenkstangensystem nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Lenkstange (b in Abb. 4) größer ist als der dreifache Halbmesser des Zylinders (C) und daß der Abstand ihrer festen Drehachse (O¹) von dem im Ausgangspunkte für die Rollbewegung angeordneten Zapfen (O) in der zur Rollrichtung winkelrechten Richtung gemessen, gleich oder ungefähr gleich dem Unterschied zwischen der Länge der Lenkstange und dem dreifachen Halbmesser des Zylinders ist, wobei die Verbindung zwischen der Lenkstange und der mit der Achse (x) des Zylinders fest verbundenen Kurbel (α) mittels einer Zwischenlenkstange (d) bewirkt wird, die mit dem beweglichen Bolzen (x¹) der Lenkstange drehbar verbunden ist und mit einem Schlitz sowohl das freie Ende (α¹) der Kurbel als auch den den Ausgangspunkt der Kurve enthaltenden Zapfen umgreift.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.