DE457406C

DE457406C - Device for reversing a straight line of motion into the opposite one

Info

Publication number: DE457406C
Application number: DEST39207D
Authority: DE
Original assignee: THEODOR STIEBEL DIPL ING DR
Current assignee: THEODOR STIEBEL DIPL ING DR
Priority date: 1925-03-03
Filing date: 1925-03-03
Publication date: 1928-03-17

Description

Vorrichtung zur Umkehr einer geradlinigen Bewegungsrichtung in die entgegengesetzte. Bei allen Maschinen mit hin und her gehenden Teilen haben diese eine von ihrer Masse und ihrer augenblicklichen Geschwindigkeit abhängige kinetische Energie, deren Betrag im allgemeinen periodisch veränderlich ist (im Augenblick der höchsten Geschwindigkeit der oscillierenden Massen seinen Maximalwert erreicht und Null ist im Augenblick der Umkehr der hin und her gehenden Massen). Diese Energie muß den Massen in der Beschleunigungsperiode zugeführt und in der Verzögerungsperiode wieder entzogen werden.Device for reversing a rectilinear direction of movement in the opposite. All machines with moving parts have these a kinetic one that depends on its mass and its instantaneous velocity Energy, the amount of which is generally periodically variable (at the moment the highest speed of the oscillating masses reaches its maximum value and zero is at the moment of the reversal of the moving masses). This energy must be fed to the masses in the acceleration period and in the deceleration period be withdrawn again.

Bei den Kurbelmaschinen treten hierbei keine Verluste außer den Reibungsverlusten in Lagern auf, da die während der Verzögerungsperiode frei werdende kinetische Energie in einem Schwungrad aufgespeichert und dann bei der Beschleunigung wieder dem Schwungrad entnommen wird (Kurbel, Kurbelschwinge und Kurbelschleife). Es gibt aber Fälle, in denen ein solcher in gebundener gleichförmiger Periode arbeitender kinematischer Mechanismus aus konstruktiven oder sonstigen Gründen nicht verwendbar oder unzweckmäßig und störend ist, wegen des langen Hubes der hin und her gehenden Teile, z. B. Webstühle, Tischhobelmaschine usw.; denn alle bisher zum Aufspeichern der in gewissen Phasen frei werdenden kinetischen Energie verwandten Maschinen sind dadurch gekennzeichnet, daß die hin und her gehenden Massen in dauernden unmittelbaren kinematischen Zusammenhang mit den die Energie aufspeichernden Maschinenelementen stehen. Wenigstens trifft dieses für solche Mechanismen zu, bei welschen die Aufspeicherung der frei werdenden kinetischen Energie auf dynamischem Wege erfolgt, also nicht etwa durch F ormänderungsarbeit o. dgl. Demgegenüber stellt die vorliegende Erfindung einen für sich abgeschlossenen rein dynamischen Mechanismus dar, der außerhalb der Verzögerungs-und Beschleunigungsperioden der hin und her gehenden Massen in keiner Verbindung mit diesen steht.In the case of the crank machines, there are no losses apart from the friction losses in bearings because the kinetic energy released during the deceleration period stored in a flywheel and then back to the flywheel when accelerating is removed (crank, crank arm and crank slider). But there are cases in which such a kinematic one working in a bound uniform period Mechanism cannot be used or is inexpedient for structural or other reasons and is annoying because of the long stroke of the reciprocating parts, e.g. B. Looms, Table planer, etc .; because all so far to store the in certain phases Released kinetic energy related machines are characterized by that the masses going back and forth in a permanent, immediate kinematic context with the machine elements storing the energy. At least hits this for such mechanisms, in which the storage of the released ones kinetic energy takes place in a dynamic way, i.e. not through work of shape change o. The like. In contrast, the present invention is a self-contained one purely dynamic mechanism outside of the deceleration and acceleration periods of the masses going back and forth in no connection with them.

Der wesentliche Teil der Erfindung besteht in einem geeignet gestalteten Kurventeil.The essential part of the invention consists in an appropriately designed one Part of the curve.

Es gibt zwar Mechanismen, bei denen durch Andrücken einer Rolle eine Kurvenscheibe Energie auf diese oder von dieser auf die Rolle übertragen wird. Der Zweck und die Art dieser Übertragung sind jedoch völlig verschieden von dem in der vorliegenden Erfindung angestrebten.There are mechanisms in which, by pressing a roller, a Cam disc energy is transferred to this or from this to the role. Of the However, the purpose and nature of this transfer are completely different from that in the the present invention aimed at.

Bei den bisher vorliegenden Übertragungsschemen haben die Übertragungsrolle und die damit verbundenen Teile in dem Augenblick der maximalen Entfernung von der Drehachse, bei der aber die Rolle noch auf der Kurvenscheibe aufliegt, die Rolle die Geschwindigkeit Null, d. h. in der in Frage stehenden Richtung. Sie hat also hier ihren Umkehrpunkt, und ihr Hub ist genau vorgeschrieben.In the previously available transfer schemes, the transfer roles and the related parts at the moment of maximum distance from the Axis of rotation, in which the roller still rests on the cam, the roller the speed zero, d. H. in the direction in question. So she has here its turning point, and its stroke is precisely prescribed.

Bei der hier vorliegenden Erfindung ist im Gegensatz hierzu im äußersten Berührungspunkt der Rolle mit der Kurvenscheibe die Geschwindigkeit der Rolle und der damit verbundenen Massen ein Maximum, sowohl im Augenblick des Auftreffens als auch im Augenblick des Verlassens der Kurvenscheibe.In the present invention, on the contrary, is extreme Point of contact of the roller with the cam disk the speed of the roller and the one with it connected masses a maximum, both at the moment of Impingement as well as at the moment of exiting the cam.

Das Neue der Anordnung besteht darin, daß die Kurvenscheibe im Punkte ihrer größten Entfernung von der Drehachse radial verläuft, während sie bei allen bisherigen Mechanismen dem damit angestrebten Zweck entsprechend an dieser Stelle senkrecht zum Radius verläuft.The novelty of the arrangement is that the cam disk is in the point their greatest distance from the axis of rotation is radial, while they are at all previous mechanisms in accordance with the intended purpose at this point runs perpendicular to the radius.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied in der Funktion der bisher bekannten Mechanismen gegenüber dem hier vorliegenden besteht darin, daß dort die Kurvenscheibe dauernd eine gewisse Winkelgeschwindigkeit beibehält und daher auch: der zeitliche Verlauf der Bewegung der Rolle mehr oder weniger bestimmt ist, während die Scheibe hier vor dem Auftreffen der Rolle in Ruhe äst, eine maximale Geschwindigkeit annimmt und bei Verlassen .der Rolle wieder in Ruhe kommt; zwischen zwei solchen Phasen ist keine bestimmte Zeit vorgeschrieben.Another major difference in the function of the previously known Mechanisms compared to the one here is that there is the cam permanently maintains a certain angular velocity and therefore also: the temporal one Course of movement of the roller is more or less determined while the disc eats here at rest before the roll hits, assumes a maximum speed and when leaving the role comes back in peace; between two such phases no specific time is prescribed.

Abb. i zeigt ein schematisches Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.Fig. I shows a schematic embodiment of this invention.

Auf eine in Lagern laufende Welle i ist ein Schwungrad 2 mit einem starr damit verbundenen Nocken 3 aufgekeilt. Trifft jetzt eine gegen seitliches Ausweichen sicher geführte Rolle 4 in der durch Pfeil 5 angedeuteten Richtung auf den Nocken 3, so gleitet diese Rolle unter der Einwirkung der in ihr konzentri,erten kinetischen Energie der Masse 6 wie auf einer schiefen Ebene herunter und weiter bis in die Stellung 4. Die Folge davon ist, daß sich der Nocken 3 einschließlich des fest mit ihm verbundenen Schwungrades 2 in Richtung des Pfeiles 7 in Drehung versetzt. Die Beschaffenheit der Profilkurve des Nokkens 3 kann nun derart sein, daß die sich drehenden Massen 2 in eine- gleichförmig beschleunigte Bewegung gebracht werden, welche nach einer Drehung des Nockens 3 um etwa i8o° ihre höchste Geschwindigkeit erreicht.On a running in bearings shaft i is a flywheel 2 with a cams 3 rigidly connected therewith wedged. Now hits one against the side Dodge safely guided roller 4 in the direction indicated by arrow 5 the cam 3, this role slides under the action of the concentric in it, erten kinetic energy of the mass 6 as if on an inclined plane down and on up to the position 4. The result is that the cam 3 inclusive of the flywheel 2 firmly connected to it in rotation in the direction of arrow 7 offset. The nature of the profile curve of the cam 3 can now be such that the rotating masses 2 are brought into a uniformly accelerated motion which after a rotation of the cam 3 by about i8o ° its highest speed achieved.

Durch geeignete Bemessung der Schwungmasse :2 kann man es leicht erreichen, daß in der gestrichelt angedeuteten Stellung in Abb. i der Anordnung die Masse 6 ihre gesamte kinetische Energie an die Masse 2 abgegeben hat, die nun ihrerseits bei weiterer Drehung des Nockens 3 auf dem genau entsprechenden Weg umgekehrt ihre gesamte Energie wieder über Rolle 4 an Masse 6 abgibt, die theoretisch ihre Stellung 6 in der durch Pfeil 8 angedeuteten Richtung mit der gleichen kinetischen Energie verläßt, mit welcher sie in entgegengesetzter Richtung des Pfeiles 5 in diese eingetreten ist.By appropriately dimensioning the centrifugal mass: 2 it can be easily achieved that in the position indicated by dashed lines in Fig. i of the arrangement, the mass 6 has given up all of its kinetic energy to the mass 2, which now in turn with further rotation of the cam 3 on the exactly corresponding path their reversed gives all of the energy back via roller 4 to mass 6, which is theoretically its position 6 in the direction indicated by arrow 8 with the same kinetic energy leaves with which they entered in the opposite direction of arrow 5 in this is.

Eine Zusatzanordnung (Abb.2) sorgt für richtige Bereitstellung des Nockens 3 für eine beliebig häufige Wiederholung der Richtungsumkehr von Masse 6. Auf der Welle i ist seitlich neben 3 ein kleiner- Steuernocken 9 fest aufgekeilt, welcher etwa das angedeutete Profil trägt. Eine Feder io drückt eine seitlich geführte Rolle i i gegen das Profil des Nockens 9, dessen Zuordnung zu den Bewegungsphasen des Nockens 3 ebenfalls aus Abb.2 ersichtlich ist. Bei Beginn des tangentialen Auflaufs der Rolle 4 auf das Profil von 3 wird Feder io gespannt und sorgt nach Ablauf eines Bewegungsspieles durch ihre Spannung vermöge der schiefen Ebene 12 dafür, daß das nächste Auftreffen der Rolle 4 den Nocken 3 in der richtigen Ausgangsstelle findet.An additional arrangement (Fig.2) ensures that the Cam 3 for repeating the reversal of direction of mass 6 any number of times. A small control cam 9 is firmly wedged on the side of the shaft i next to 3, which carries about the indicated profile. A spring io pushes a laterally guided one Role i i against the profile of the cam 9, its assignment to the movement phases of the cam 3 can also be seen from Fig.2. At the beginning of the tangential approach the roller 4 on the profile of 3 spring io is tensioned and ensures after a Movement play through their tension by virtue of the inclined plane 12 for the fact that the The next time the roller 4 hits, the cam 3 is in the correct starting point.

Sollte nach Art der umzusteuernden Massen die Größe der Masse bzw. deren Auflaufgeschwindigkeit schwanken, so z. B. bei der Tischhobelmaschine, so können durch Drehung von Spindeln 13 (Abb. 3) in Führungen gleitende Schwungstücke 1.4 in beliebige Entfernung vom Mittelpunkt der Welle i gebracht werden und damit das jeweils erforderliche Schwungmoment der Masse 2 erzielt werden.Should the size of the mass or whose run-up speed fluctuate, so z. B. with the table planer, like this By turning spindles 13 (Fig. 3), swing pieces can slide in guides 1.4 can be brought into any distance from the center of the shaft i and thus the required moment of inertia of the mass 2 can be achieved.

Claims

PATENTAN.SPRUCI3: Device for reversing a straight direction of movement in the opposite, characterized in that when sliding tangentially a tappet on the profile surface of the cam (3) a flywheel (2) the flywheel is set into a movement (rotation) without jolting, which by suitable profiling of the cam may be a uniformly accelerated rotation such that the After rotating the cam by 180 °, the ram reverses its direction of movement and then if the centrifugal mass continues to rotate in the reverse process, that of the centrifugal masses releases absorbed kinetic energy up to the starting position via the plunger.