DE451831C

DE451831C - Crank drive with speed compensation

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Publication number: DE451831C
Application number: DEK99350D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-06-08
Filing date: 1926-06-08
Publication date: 1927-11-02

Description

Kurbelantrieb mit Geschwindigkeitsausgleich. Kurbelantriebe mit Geschwindigkeitsausgleich, insbesondere mit Geschwindigkeitsausgleich im Sinne der Umsetzung der von rJer Kurbel gelieferten ungleichförmigen Geschwindigkeit in eine gleichförmige, sind nach den deutschen Patentschriften 358 275 und 385 685 bekannt. Die vom Kurbelantrieb bei der Umsetzung in eine geradlinige Bewegung unmittelbar gelieferte ungleichförmige Geschwindigkeit wird bei den bekannten Anordnungen in eine annähernd gleichförmige übersetzt entweder durch unrunde Zahnräder oder durch Zwischenschaltung einer Umlaufkurbelschleife oder eines Gelenkvierecks, in beiden letzten Fällen unter Verwendung einer Zahnräderübersetzung i : 2.Crank drive with speed compensation. Crank drives with speed compensation, in particular with speed compensation in the sense of converting the non-uniform speed supplied by the crank into a uniform speed, are known from German patents 358 275 and 385 685. The non-uniform speed directly supplied by the crank drive when converting it into a straight movement is translated into an approximately uniform speed in the known arrangements either by non-circular gears or by interposing a circulating crank loop or a four-bar linkage, in the last two cases using a gear ratio i: 2.

Demgegenüber arbeitet der Erfindungsgegenstand ohne unrunde Zahnräder und ohne Zwischenzahnräder. Er kann in vorhandene Maschinen eingebaut werden, ohne daß kurbeiseitig etwas geändert zu werden braucht. Der Einbau der Führungsplatte und des Hebelgelenkes ist, wenn der Tisch nicht allzu schmal gehalten ist, möglich. Der Geschwindigkeitsausgleich ist ein sehr vollkommener. Durch andere Formgebung der Kurve lassen sich auch andere Bewegungsgesetze als das einer gleichförmigen Tischgeschwindigkeit verwirklichen.In contrast, the subject of the invention works without non-circular gears and without idler gears. It can be built into existing machines without that something needs to be changed on both sides of the course. The installation of the guide plate and the lever joint is possible if the table is not kept too narrow. The speed compensation is a very perfect one. Through a different shape The curve can also be applied to other laws of motion than that of a uniform Realize table speed.

Der Gegenstand der Erfindung ist in den :'Abbildungen dargestellt.The object of the invention is shown in the: 'Figures.

Die Abbildungen zeigen in Abb. i eine Aufsicht mit teilweise ausgeschnittener Tischplatte, in Abb. 2 einen Schnitt durch die Ebene A-A der Abb. i, in Abb. 3 und q. die Ermittlung der Kurve in der Führungsplatte i von Abb. i und 2, in Abb. 5 und 6 die Zeitweg- und Weggeschwindigkeitskurven, welche den mit dem Erfindungsgegenstand mit der Kurve von Abb. 4 erreichten Grad des Geschwindigkeitsausgleichs zeigen.The figures show in Fig. I a top view with a partially cut-out Table top, in Fig. 2 a section through the plane A-A of Fig. I, in Fig. 3 and q. the determination of the curve in the guide plate i of Fig. i and 2, in Fig. 5 and FIG. 6 shows the time path and path velocity curves associated with the subject matter of the invention show the degree of speed compensation achieved with the curve of Fig. 4.

In den Abb. i und 2 ist a die Kurbel und b der Tisch eines mit dem Erfindungsgegenstand ausgerüsteten Kurbelantriebs für einen Frästisch, c der Schlitten, in welchem Tisch b läuft, und d das Bett der Maschine, mit welchem Schlitten c fest verbunden ist. Die Kurbel treibt mittels der Schubstangen e und f, welche mittels eines Bolzens g gelenkig verbunden sind, und mittels des Zapfens h den Tisch b an. In dem Schlitten c oder auch im Bett d ist eine Platte i angebracht, welche eine Führungskurve k enthält, der das Gelenk g folgt. Die Führungskurve k ist nun so ausgebildet, daß sie in den Teilen der Bewegung, wo der Tisch mit einfachem Kurbelantrieb eine geringere Geschwindigkeit als die Durchschnittsgeschwindigkeit hätte, also in der Nähe der Totpunkte der Kurbelbewegung, die Schubstange f von der Tischbewegungsrichtung weglenkt, sie also steiler dazu stellt und so am Zapfen h annähernd die zusätzliche Geschwindigkeit erzeugt, welche an der Durchschnittsgeschwindigkeit noch fehlt. An jenen Stellen der Tischbewegung dagegen, wo die Tischgeschwindigkeit bei einem einfachen Kurbelantrieb größer ist als die Durchschnittsgeschwindigkeit, lenkt sie die Schubstange f mehr gegen die Tischbewegungsrichtung hin, stellt sie also spitzer und verlangsamt damit die Tischgeschwindigkeit.In Figs. I and 2, a is the crank and b is the table of a crank drive equipped with the subject of the invention for a milling table, c is the carriage in which table b runs, and d is the bed of the machine, to which carriage c is firmly connected. The crank drives the table b by means of the push rods e and f, which are articulated by means of a bolt g, and by means of the pin h. In the carriage c or in the bed d, a plate i is attached which contains a guide curve k which the joint g follows. The guide curve k is now designed so that in the parts of the movement where the table with a simple crank drive would have a lower speed than the average speed, i.e. near the dead center of the crank movement, it steers the push rod f away from the direction of movement of the table, so it is steeper to this and thus generates approximately the additional speed at the pin h which is still missing from the average speed. At those points of the table movement, on the other hand, where the table speed is greater than the average speed with a simple crank drive, it steers the push rod f more against the table movement direction, thus making it more pointed and thus slowing down the table speed.

Die Konstruktion einer diese Bedingungen erfüllenden Kurve ist in Abb. 3 und 4 :gezeigt. Die Bezeichnungen der Glieder des Antriebs sind die gleichen wie in Abb. i und 2.The construction of a curve satisfying these conditions is in Fig. 3 and 4: shown. The names of the links in the drive are the same as in fig. i and 2.

'In Abb. 3 ist der Kurbelweg in eine Anzahl gleicher, z. B. zwölf Teile geteilt (o bis i2). welche bei gleichförmiger Kurbelbewegung auch gleichen Zeitabschnitten entsprechen. Der Tischweg 1-m ist ebenfalls in entsprechende gleiche Teile geteilt (o bis 6 für den Hergang, 6 bis 12 für den Hingang). Die einzelnen Kurvenpunkte ergeben sich dann, indem man von den einander entsprechenden Punkten des Kurbelwegs und des Tischwegs aus mit den Längen der Schubstangen e und f Kreise beschreibt; die Schnittpunkte sind die gesuchten Kurvenpunkte. Die Konstruktion ist für den Punkt o ausgezogen und für den Punkt 2 gestrichelt eingezeichnet.'In Fig. 3, the crank travel is in a number of equal, z. B. divided twelve parts (o to i2). which, with a uniform crank movement, also correspond to the same time segments. The table path 1-m is also divided into corresponding equal parts (o to 6 for the course, 6 to 12 for the course). The individual curve points are then obtained by describing circles from the corresponding points of the crank travel and the table travel with the lengths of the push rods e and f; the intersection points are the curve points sought. The construction is drawn out for point o and shown in dashed lines for point 2.

Infolge der endlichen Länge der Schubstange e ergeben sich für den Hin- und den Rückgang zwei getrennte Kurven (k" und k,.), welche eine genau gleichförmige Bewegung ergeben würden. Diese Kurven liegen nun so nahe aneinander, daß sie ohne wesentlichen Fehler durch eine mittlere Kurve k ersetzt werden können. Diese Kurve k ist in Abb. 3 strichpunktiert eingezeichnet. In Abb. q. bis 6 ist untersucht, inwieweit: mit dieser mittleren Kurve der Geschwindigkeitsausgleich gelungen ist.As a result of the finite length of the push rod e result for the Back and forth two separate curves (k "and k,.), Which one exactly uniform Motion would result. These curves are now so close to each other that they can be without essential errors can be replaced by a mean curve k. This curve k is shown in phantom in Fig. 3. In Fig.q. up to 6 is examined, to what extent: with this middle curve the speed compensation was successful.

In Abb. q. sind aus Abb. 3 die Kurve k und der übrige Antrieb übertragen und auf dem Tischweg 1-m die sich für gleiche Kurbelwege bzw. gleiche Zeitabschnitte ergebenden Wege festgestellt. Es ist zu diesem Zweck von den Punkten i, 2, 3 usw. des Kurbelweges mit der Länge der Schubstange e auf der Kurve k und von den so sich ergebenden Punkten aus mit der Länge der Schubstange f auf der Linie 1-m der Tischbewegung eingeschnitten; die Konstruktion ist wieder für Punkt o ausgezogen und für Punkt :2 punktiert eingezeichnet.In Fig.q. curve k and the rest of the drive are transferred from Fig. 3 and on the table path 1-m which are for the same crank paths or the same time segments resulting paths determined. For this purpose, points i, 2, 3, etc. of the crank travel with the length of the push rod e on the curve k and of the so itself resulting points from with the length of the push rod f on the line 1-m of the table movement incised; the construction is again drawn out for point o and for point : 2 drawn in dotted lines.

Die so sich ergebenden Wege sind in Abb. 5 als Ordinaten über den Kurbelstellungen z, 2, 3 usw. bzw., gleichförmige Kurbelgeschwindigkeit vorausgesetzt, über der Zeit als Abszisse eingetragen. Es zeigt sich, daß die so entstehende Zeitwegkurve beinahe eine genaue Gerade, daß also die Umsetzung in eine gleichförmige Geschwindigkeit sehr vollkommen erfolgt ist. Die Zeitwegkurve des einfachen Kurbeltriebs ist zum Vergleich punktiert eingetragen. In Abb.6 endlich sind, wieder über der Kurbelbewegung bzw. der Zeit als Abszisse, die aus Abb. 5 aus den Neigungswinkeln der Tangenten sich ergebenden Tischgeschwindigkeiten als Ordinaten eingetragen und punktiert die Tischgeschwindigkeiten bei einfachem Kurbeltrieb. Auch hier zeigt sich der gute Geschwindigkeitsausgleich, besonders auch im Vergleich zu den Geschwindigkeitskurven der deutschen Patentschriften 358:275 und 385 685.The resulting paths are shown in Fig. 5 as ordinates over the Crank positions z, 2, 3 etc. or, assuming uniform crank speed, plotted against time as the abscissa. It can be seen that the time path curve thus created almost an exact straight line, that is, the conversion into a uniform speed is done very perfectly. The time path curve of the simple crank drive is for Comparison entered with dotted lines. In Fig.6 are finite, again above the crank movement or the time as the abscissa, which from Fig. 5 from the angles of inclination of the tangents resulting table speeds entered as ordinates and dotted the Table speeds with a simple crank drive. Here, too, the good one shows itself Speed compensation, especially in comparison to the speed curves German patents 358: 275 and 385 685.

Zu bemerken ist noch, daß die Abb. i und 2 lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen, das in seinen Einzelheiten für den Inhalt der Erfindung nicht wesentlich ist. So ist unwesentlich die Trennung von Schlitten und Bett, die Ausführung des Führungsgliedes als Bolzen (es könnte z. B. auch -eine Rolle verwendet werden), die einseitige Führung des Führungsgliedes (es könnten z. B. auch zwei Platten, eine oberhalb, eine unterhalb des Gelenkes g, oder eine in der Mittelebene des Gelenkes liegende Führungsplatte verwendet werden, wobei die Schubstangenköpfe beide gabelförmig über die Platte greifen können). Unwesentlich ist ferner die geradlinige Tischbewegung; es könnte auch eine nach einem bestimmten Bewegungsgesetz verlaufende Schwingbewegung ausgeführt werden. Unwesentlich ist endlich, daß die Bauart zur Bewegung eines Tisches dient; es könnte damit auch irgendein anderer Maschinenteil angetrieben werden. Wesentlich ist lediglich die Unterteilung der einfachen Schubstange des einfachen Kurbelantriebs in zwei mittels eines Gelenkes verbundenen Schubstangen und die Führung des Gelenkes auf einer Kurve zwecks Verwirklichung des gewünschten Bewegungsgesetzes.It should also be noted that Figs. I and 2 are only an exemplary embodiment represent, the details of which are not essential for the content of the invention is. The separation of slide and bed, the execution of the Guide link as a bolt (e.g. a roller could also be used), the one-sided guidance of the guide link (e.g. two plates, one above, one below the joint g, or one in the median plane of the joint Horizontal guide plate can be used, whereby the push rod heads are both fork-shaped can reach over the plate). The rectilinear movement of the table is also insignificant; it could also be an oscillating movement following a certain law of motion are executed. Finally, it is immaterial that the type of construction used to move a table serves; it could also be used to drive any other machine part. It is only essential to subdivide the simple push rod into the simple one Crank drive in two connecting rods connected by means of a joint and the guide of the joint on a curve for the purpose of realizing the desired law of motion.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Crank drive with speed compensation, characterized in that the crank (a) is connected to two by a joint (g) Push rods (e and f) acts and the joint is guided on a curve (k), which it approaches or moves away from the direction of movement of the driven member and thus additional or subtractive speeds for the purpose of speed compensation of the driven member generated.

2. Crank drive according to claim i, characterized in that that by appropriate shape of the curve (k) other laws of motion than one uniform table movement can be generated.