DE589452C

DE589452C - Raeumliches Bewegungssystem

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Publication number: DE589452C
Application number: DESCH95217D
Authority: DE
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Priority date: 1931-09-01
Filing date: 1931-09-01
Publication date: 1933-12-12

Description

Die Erfindung betrifft ein räumliches Bewegungssystem aus einzelnen in sich starren Gliedern, die erfindungsgemäß miteinander durch Gelenke zu einem beweglichen ringförmigen Verband vereinigt sind, der zwangsläufig umstülpbar ist. Die Zahl der Gelenke ist mindestens vier, vorzugsweise sechs. Die Achsen der die einzelnen Glieder verbindenden Gelenke sind nun so gelegt, daß sie je zur Hälfte in allen Lagen* der Bewegung nach einer gemeinsamen Pollage konvergieren. Dabei können die Achsen von je zwei in der Kette aufeinanderfolgenden, die Glieder verbindenden Gelenken windschief zueinander stehen. Die Unterteilung der Gelenke bzw. Gelenkachsen in Pollagengemeinschaften kann z. B. in der Weise geschehen, daß die Achsenrichtungen der Gelenke jeweils abwechselnd zur Hälfte in allen Lagen der Bewegung zu einem gemeinsamen Polpunkt konvergieren.

Das ' erfindungsgemäß ausgebildete räumliche Bewegungssystem ist nach beiden Drehrichtungen zwangsläufig umstülpbar. Dabei können die einzelnen Glieder und Gelenke so gestaltet werden, daß das Bewegungssystem,

d. h. die Gliederkette, vollständig und ununter-

. brachen umstülpbar ist, d. h. beliebig oft nach einer Drehrichtung.

Eine einfache Ausführung eines solchen umstülpbaren Bewegungs- bzw. Gelenkachsensystems kann z. B. dadurch erreicht werden, -daß die beiden Pole der Gelenkachsengruppen auf zwei gegenüberliegende Ecken eines Polyeders ,gelegt werden, der mindestens eine Symmetrieebene besitzt und wobei die zügehörigen Gelenke in die von diesen Polen ausgehenden Polkanten, angepaßt an die Ecken des Mittelkantenzuges, gelegt sind. Dieser Mittelkantenzug bildet die Gliederkette.

Derartige Bewegungssysteme können z. B. überall da mit Vorteil Anwendung finden, wo es sich darum handelt, gewissen Öffnungsund Schließbedürfnissen durch gleichzeitige gegenseitige Lageverwandlung von Elementen Rechnung zu tragen, d. h. ausgesprochene Öffnungs- und Schließbewegungen auszuführen. Sie können angewendet werden für die Einhüllung und Offenlegung bzw. die gleich- ' zeitige Faltung, d. h. zentrale Zusammenlegung, und die gleichzeitige Entfaltung, d. h. radialperipherische Ausbreitung, von ringförmig angeordneten Teilen, z. B. Gebrauchs- · gegenständen. Dabei tritt deutlich hervor, daß die Zwangsläufigkeit der erfindungsgemäßen Bewegung nicht eine ortsfeste Lagerung zur Voraussetzung hat.

Bei anderen Öffnungs- .und Schließbedürfnissen, wie z. B. bei Greif- und Spannvorrichtungen, treten die Vorteile der Erfindung in der peripherischen Umfassung mit zentrisch gerichteten, festhaltenden, d. h. sichernden Radialkräften einerseits und der gleichzeitigen allseitigen Freigabe des gefaßten bz_;w. aufgegriffenen Gutes andererseits vorteilhaft in Erscheinung. Hier wird im 'allgemeinen eine einfache Lagerung in Form einer Aufhängung oder Abstützung der Gliederkette'in Betracht kommen. - - .-.

Eine Aufhängung kann z. B. bei einem sechsgliedrigen Bewegungssystem bzw. einer sechsgliedrigen Kette in drei zu einer Polgemeinschaft gehörenden Gelenkachsen oder aber in den Mitten dreier Verbindungsglieder, die nicht aufeinanderfolgen, vorgesehen sein.

Eine Abstützung einer Kette aus sechs gleichen bzw. paarweise spiegelbildlich gleicheft Gliedern kann entsprechend der vorerwähnten Aufhängung in drei zu einer Polgemeinschaft gehörenden Gelenkachsen erfolgen, wobei die Stützen durch die Kette eine geringe, zentralsymmetrische, hin und zurück gehende Schwenk-, d.h. Spreizbewegung erfahren. Die Lagerung der Kette kann auch in den Mitten dreier in der Reihe nicht aufeinanderfolgender Glieder erfolgen.

Eine solche einfache Hänge- oder Stützlagerung ist auch dort in Betracht zu ziehen, wo es sich um die Erzeugung einer Blendenoder Schirmwirkung durch eine zentralperipherisch bewegliche kulissenartige Vorrichtung handelt. Auch bei diesem Anwendungsgebiet ist die zentralperipherische Charakteristik der Bewegung zur Erhaltung oder Steuerung des Intensitätszentrums wichtig. Hierbei ergibt die erfindungsgemäße Ausbildung besonders günstige mechanische Bewe- gungs- und Reibungsverhältnisse. Außerdem ist aber der Öffnungsvorgang durch die Umstülpung von. einer allseitigen Umwendung der abdeckenden Glieder bzw. Flächen begleitet. Stellt man sich die abdeckenden Flächen beschriftet vor und den Öffnungsvorgang dazu angewandt, um einen zunächst verdeckten Gegenstand sichtbar zu machen, so ist dieser Gegenstand nach der Öffnung von einem Flächenring umgeben, der z. B. dann eine ganz andere Beschriftung bzw.- Oberflächengestaltung aufweisen kann (Bühnenverwandlung, Werbetechnik).

Insbesondere bei denjenigen Systemen bzw. Ketten, bei denen eine ganze Umstülpung nicht in Betracht kommt oder durch besondere Gestaltung der Glieder verhindert ist, bei denen also nur eine Hinundzurückbewegung mit Umkehrung des Umstülpungssinnes erfolgt, kann die Lagerung in eine einzige Gelenkachse gelegt werden. Diese Gelenkachse kann entweder festgehalten sein oder eine einfache Schwenkbewegung ausführen. Im Falle dieser Lagerung in einer einzigen Gelenkachse ist dann eine Auf stülpungsbewegung mit einer ausladenden Bewegung, d. h. mit einer von dir Lagerungsstelle hinweg gerichteten Bewögung, verbunden, während die Rückstülpung eine zur Lagerung zurückkehrende Bewegung ist.

ßo Werden mehrere Umstülpungssysteme oder -getriebe, z. B. je zwei benachbarte Glieder zweier viergliedriger Ketten, vereinigt, so ist dann ein Gelenk den beiden Systemen gemeinsam. Es ist jeweils von diesem gemeinsamen Gelenk aus nach der einen oder anderen Systemhälfte der Umstülpungsvorgang ein entgegengesetzter. Wird nun die gemeinsame Gelenkachse gelagert und der Bewegungsimpuls von hier aus eingeleitet, so erfolgt die ausladende Bewegung der einen Systemhälfte immer zusammen mit der gliedereinziehenden Bewegung der anderen Hälfte. Eine so geartete Vorrichtung hat den Charakter einer doppelseitigen Wippe, d. h. eines doppelten Ausleger- oder Zeigersystems, wobei insbesondere die wechselweise doppelseitig auftretenden bzw. verschwindenden Flächen nutzbar gemacht werden können.

Für die rein triebwerkmäßige Anwendung kommen andere Arten der Lagerung in Betracht. Im Falle der sechsgliedrigen Kette mit z. B. gleichen Gliedern kann die Lagerung in zwei gegenüberliegenden Gelenkachsen erfolgen. Diese Lager können z. B. so gestaltet sein, daß jede Gelenkachse mit einem zylin- 8g drischen Ring fest verbunden ist, wobei die Achse dieses Zylinderringes senkrecht auf der Gelenkachse steht, derart, daß die Gelenkachse diesen Ring diametral durchsetzt. Dieser Ring oder diese zylindrische Hülse ist go nun ihrerseits in einer sie umfassenden zylindrischen Lagerfläche drehbar gelagert. Dieser äußere zylindrische Lagennantel bzw. diese beiden Lagermäntel bilden nun ortsfeste Lager für die beiden zu lagernde^ einander gegenüberliegenden Gelenkachsen der Kette.

In diesen Lagern bzw. in einem dieser Lager kann nun z. B. durch einen Schneckenantrieb eine kontinuierliche Drehbewegung zugeleitet bzw. abgenommen werden. Werden nun die Glieder der Kette mit Schaufeln, Löffeln, Flügeln 0. dgl. besetzt bzw. verbunden, so erzeugt die kontinuierliche Umstülpungsbewegung in dem Medium, in dem sie stattfindet, einen Strömungsvorgang, der gemaß der Charakteristik der Umstülpung zentral das Medium einsaugt bzw. abfördert und peripherisch, fontänen- oder trompetenartig allseitig abfördert bzw. einsaugt. Umgekehrt wird eine die Kette zentrisch durchdringende oder sie peripherisch anschneidende Strömung die Umstülpungsbewegung hervorrufen, wenn die Glieder der Kette eine entsprechende Flächengestaltung aufweisen.

Ein solches kontinuierlich angetriebenes Umstülpungsgetriebe kann auch in den vorerwähnten Zusammenhängen Anwendung finden. Ferner kommen solche Umstülpungsketten in Form von Werkzeugen für Bearbeitungsmaschinen in Betracht, aber auch für einfache Vorrichtungen, bei denen es sich in der Hauptsache um optische Effekte handelt,

iMis

insbesondere für das Zurscbaustellen bzw. das allseitige Demonstrieren, z. B. bewegliche Etalagen.

Eine andere von der vorgeschilderten Lag-erungsart abgeleitete besteht darin, daß die beiden einander gegenüberliegenden Gelenkachsenlager durch ein Gestänge verbunden werden, wobei das ganze System nach dieser

• Achse auch geteilt, d. h. halbiert sein kann.

ίο Es kann nunmehr lediglich ein einziges Lager als Welle ausgebildet oder, zur Welle .verlängert, in einem Gestellglied gelagert werden, so daß das die beiden gegenüberliegenden Gelenkachsen verbindende Gestänge um diese festgehaltene Welle sich frei drehen kann. Die nun auf diesem Gestänge aufgebaute Umstülpungskette wird durch die Drehbewegung des Systems in kontinuierliche Umstülpung versetzt. In diesem Fall ist nun bei dem Übergang von dem festen Gestellglied zu der sich drehenden und umstülpenden Kette eine Stelle zu passieren, die nur eine einfache Schwenkbewegung ausführt, wie dies bei den übrigen Kettengliedern unter sich immer der Fall ist. Man kann also eine Zuleitung oder Ableitung, z. B. für elektrischen Strom, Gas oder Flüssigkeit, aus dem sich sowohl drehenden als auch eine Umstülpungsbewegung ausführenden Verband bewerkstelligen ohne Zuhilfenahme von gleitenden Übergangsstellen, wie z. B. Schleifkontakten.

Die durch die Anwendung des Umstülpungsgetriebes erzielbaren Vorteile werden im Zusammenhang mit den nachstehend noch zu schildernden Ausführungsbeispielen von Umstülpungsketten näher ersichtlich.

Die starren, an ihren Enden mit Gelenken versehenen Glieder des Umstülpungsgetriebes können eine verschiedene Gestaltung erfahren. Sie können sowohl stabförmig als auch als Vielflächner₇ insbesondere als Vierflächner, ausgebildet sein, oder aber können die Glieder als Raumflächen nach Art von windschiefen Regelflächen gebildet sein. In bezug auf die Größenbemessung der Glieder in Form der Vierflächner bzw. der Regelflächen ist bezüglich der Länge der Gelenkachsen und

. der damit gegebenen äußeren Abmessungen der Glieder eine obere Grenze gesetzt durch den im Innern der geschlossenen Kette in jeder Stellung verfügba'ren freien Raum. Je nach der Bemessung der Glieder kann das Getriebe in jeder Stellung einen freien Innenraum aufweisen, d. h. immer gürtel- bzw. ringförmig sein mit entsprechender Profilierung der freien Innenfläche, oder aber die Glieder können so bemessen werden, daß sie in einzelnen bevorzugten Stellungen, statt eine Kette mit freier Innenfläche zu bilden, aneinanderstoßen und damit einen geschlossenen Flächenzusammenhang ergeben.

Die Glieder können auch eine Überbemessung erfahren, derart, daß durch das sich ergebende Zusammentreffen der sechs Glieder des Getriebes eine vollständige, d. h. durchgehende Umstülpung unmöglich wird, so daß der Umstülpungsvorgang nicht in gleichem Bewegungssinne fortgesetzt werden kann, vielmehr die Bewegung, d. h. der Umstülpungsvorgang, sich auf eine Hinundzurückbewegung beschränkt. Ein Getriebe mit nur teilweiser Umstülpung kann auch dadurch gewonnen werden, daß eine nur viergliedrige Kette verwendet wird. Sie ergibt mit den gleichen Grundmerkmalen, wie sie bei der sechsgliedrigen Kette erfindungsgemäß bestehen, die auf Hinundrückgang beschränkte Umstülpungsmöglichkeit, wobei jedoch die Bewegung gleichfalls eine zwangsläufige ist. Mehrere Umstülpungsgetriebe können auch zu einem einzigen Getriebe kombiniert werden. Eine Verbindung zweier Umstülpungsgetriebe kann beispielsweise so erfolgen, daß zeitlich der Öffnungsvorgang bei dem einen Getriebe während des Schließvorgangs des anderen erfolgt.

Die Verbindung des in sich zwangsläufigen Umstülpungsgetriebes mit ortsfesten Elementen kann, wie vorerwähnt, auf verschiedenartige Weise erfolgen. Ebenso kann die Antriebs- und .Bewegungsübertragung verschieden gewählt werden.

Als Führungen können z. B. ortsfeste Lager in zwei gegenüberliegenden Punkten vorgesehen werden, z. B. in den Mitten zweier gegenüberliegender Glieder oder aber in gegenüberliegenden Gelenkachsen.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert.

Fig. ι zeigt eine aus sechs langgezogenen Vierflächnern zusammengesetzte Umstülpungskette, und zwar in einer solchen Stellung der Glieder, bei der alle veränderlichen Winkel 90⁰ betragen.

Fig. 2 entspricht in der Darstellung Fig. 1 und veranschaulicht die gemeinsamen Schnittpunkte (Polgemeinschaft) der Gelenkachsen der Glieder dadurch, daß die Kette zu einem Polyeder, in der in Fig. 1 und 2 gezeichneten Stellung zu einem Rechtkant ergänzt ist.

Fig. 3 zeigt eine andere aus sechs langgezogenen Vierflächnern zusammengesetzte Umstülpungskette in einer solchen Stellung, bei welcher alle Gelenkwinkel gleich sind.

Fig. 4 veranschaulicht die Polgemeinschaft der Gelenkachsen durch Ergänzung der Kette zu einem Polyeder, der bei der Stellung der Gliederkette entsprechend Fig. 3 in Fig. 4 ein Rhomboeder ergibt.

Fig. 5 zeigt eine sechsgliedrige Umstülpungskette, deren sechs Vierflächner so geformt sind, daß zwei Flächen zueinander

senkrecht stehen und die Gelenkachsen jeweils senkrecht zu der gemeinsamen Kante verlaufen. Dabei sind noch diejenigen Teile ergänzend dargestellt, welche die restliche, nicht zu den die Gliederkette bildenden Mittelkanten gehörige Polkantenstrecke bis zum Schnittpunkt in den beiden Polen bilden.

Fig. 6 veranschaulicht die Polgemeinschaft der, Umstülpungskette entsprechend Fig. 5.

Fig. 7 zeigt eine Mittelkantenkette entsprechend Fig. i, jedoch sind die einzelnen Kettenglieder im Gegensatz zu Fig. 1 nicht Vierflächner, sondern Stäbe.
Fig. 8, 9 und 10 zeigen eine sechsgliedrige Kette entsprechend Fig. 5 und 6, wobei die zu dem einen Pol gehörigen Gelenkachsen so lang gehalten sind, daß in zwei bevorzugten Stellungen ein geschlossener Flächenzusammenhang entsteht und die zum anderen Pol gehörige Gelenkachse nahezu auf das . mindest zulässige Maß verkürzt ist, so daß eine Dreieckscheibe entsteht, und zwar zeigen die Fig. 8, 9 und 10 drei bei der Umstülpung aufeinanderfolgende Stellungen.

Fig. 11 zeigt den Mittelkörper entsprechend Fig. 5, jedoch sind die Glieder vergrößert, dergestalt, daß die zu einem Pol gehörenden Gelenkachsen verlängert wurden und auf diese Weise als die einen Basiskanten der, sechs Vierflächner eine entsprechende einseitige Formvergrößerung ergeben, so daß nur noch eine teilweise Umstülpung möglich ist. In

Fig. 12, 13 und 14 ist in drei verschiedenen Stellungen eine Gliederkette entsprechend der Ausführung nach Fig. 5 bzw. 6 dargestellt, und zwar mit Ausbildung der Glieder in Form von stabförmigen Körpern und Anordnung einer ortsfesten Lagerung in Gestalt von Führungen, die in den Gelenkachsen liegen. Fig. 15 entspricht grundsätzlich der Ausführungsform nach Fig. 12 bis 14, jedoch mit dem Unterschied, daß die Lagerung der Kette durch Führungen in zwei gegenüberliegenden Gliedern, und zwar je in der Mitte zwischen den zwei anschließenden Gelenken, erfolgt.

Die umstülpbare Kette entsprechend der Ausführung nach Fig. 1 bzw. 2 besteht aus sechs Gliedern, die mit 1, 2, 3, 4, 5, 6 bezeichnet sind. Diese Glieder sind als langgezogene tetraedrische Körper, d. h. als langgezogene Vierflächner, ausgebildet. Die vier Flächen sind bei jedem Körper, insoweit sie sichtbar sind, mit a, b, c, d bezeichnet. Die Gelenkachsen sind entsprechend den aneinanderstoßenden Gliedern mit 1,2 — 2, 3 — 3, 4 —· 4, 5 —■ 5, 6 und 6, ι bezeichnet. Von diesen sind die Achsen 6, 1 und 1,2 — 1,2 und 2, 3 — 2, 3 und 3, 4 — 3, 4 und 4, S.

— 4, 5 und 5, 6 — 5, 6 und 6, 1 je unter sich windschief, dagegen haben die Achsen 1, 2

— 3,4 und 5, 6 bei entsprechender Verlängerung einen gemeinsamen Schnittpunkt, d. h. sie weisen nach einem gemeinsamen, in der Zeichnung links zu denkenden, in Fig. 1 nicht gezeichneten Pol. Ferner weisen die Gelenkachsen 2, 3 — 4, 5 — 6, 1 nach einem in der Fig. ι rechts liegenden Pol. Diese Polgemeinschaften der Gelenkachsen sind aus Fig. 2 näher ersichtlich. Es sind dort links die Gelenkachsen 1, 2 und 3, 4 dargestellt, die sich mit der Gelenkachse 5, 6, die nicht sichtbar ist, in dem gemeinsamen Pol P¹ treffen. Die Gelenkachsen 2,3 — 4, 5 und 6, 1 treffen sich in dem Pol P².

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht die Kette in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. I und 2 aus sechs einzelnen als langgestreckte Vierflächner ausgebildeten Gliedern, die mit 7 bis 12 bezeichnet sind. Die Achsen der die einzelnen Glieder zu einer geschlossenen Kette verbindenden Gelenke sind mit 7,8

— 8, 9 — 9, 10 — 10, 11 — 11, 12 — 12, 7 bezeichnet. Die Flächen der einzelnen Glieder 7 bis 12 sind je mit e, f, g, h bezeichnet.

In der Gelenkachse 7, 8 schneiden sich beim Gelenkstab 7 die Flächen e und g, ferner schneiden sich in der Gelenkachse 12, 7 die Flächen f und h. Wiederum sind zwei aufeinanderfolgende Achsen eines Gelenkstabes unter sich windschief, d. h. also z. B. die Achsen 7, 8 und 12,7 des Gelenkstabes 7. Dagegen weisen je die übernächsten Achsen der Gelenkkette immer nach einem Pol, derart, daß zwei Polgruppen entstehen, und zwar gehören bei der in Fig. 3 dargestellten Stellung die Gelenkachsen 7, 8 — 9, 10 — 11, 12 einer Polgruppe an, deren Pol in Fig. 3 rechts zu denken ist. Die Gelenkachsen 8, 9 — 10, 11 und 12, 7 gehören der anderen Polgruppe an, deren Pol in der Zeichnung (Fig. 3) links zu denken ist. Dieses Polgruppenverhältnis ist in einer einzigen Stellung der Gliederkette in Fig. 4 dargestellt, und zwar sind die Gelenkachsen im vorliegenden Fall durch Verlängerung zum Schnitt gebracht, so daß im Schaubild ein Polyeder, nämlich ein Rhomboeder, entsteht. Es ist ersichtlich, daß die Gelenkachsen 7, 8 — 9, 10 und 11, 2 zu dem rechts befindlichen Pol P³ führen, während die Gelenkachsen 10,11 und 12,7 zusammen mit der nicht sichtbaren Gelenkachse 8, 9 zu dem Pol P⁴ führen.

In Fig. 5 ist eine dritte Form einer umstülpbaren Kette dargestellt, deren sechs Glieder mit 13 bis 18 bezeichnet und wieder als langgestreckte Vierflächner ausgebildet sind. Die einzelnen Flächen sind mit i, k, m, η bezeichnet. Die Gelenkachsen sind entsprechend den verbundenen Gliedern mit 13, 14— 14, 15 — 15, 16 — 16, 17 — 17, 18

und i8, 13 bezeichnet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.5 istdieBesonderheit vorhanden, daß die Fläche i senkrecht steht auf der Fläche η und daß die Gelenkachsen senkrecht stehen auf der Schnittkante, die sich durch die Flächen i und η ergibt, d. h. also beispielsweise bei dem Glied 18 stehen die Gelenkachsen 17, 18 — 18, 13 senkrecht auf der Schnittlinie der Flächen i und n. Die Flädien i und η sind infolgedessen rechtwinklige Dreiecke, deren rechter Winkel einerseits durch die Gelenkachse, andererseits durch die Schnittlinie zwischen den Ebenen i und η eingeschlossen wird. Auch die Flächen k rnidm sind rechtwinklige Dreiecke. Jeweils sind wiederum zwei aufeinanderfolgende Gelenkachsen, z.B. 18,13 und 13,14, windschief, während jeweils die übernächsten Gelenkachsen Polgemeinschaften bilden. Diese Polgemeinschaften sind für die in Fig. 5 gezeichnete Stellung der Umstülpungskette in Fig. 6 näher ersichtlich. In der Fig. 6 sind die Gelenkachsen zum Schnitt gebracht und bestimmen dadurch einen Würfel, der von oben gesehen dargestellt ist. Die Gliederkette ist in Fig. 5, wie schon erwähnt, in einer bevorzugten Stellung dargestellt, und zwar in einer Stellung, in der ihre Polachsen eine solche Lage im Raum haben, daß ihre Verlängerungen so, wie dies aus Fig. 6 näher ersichtlich ist, die Polachsen eines Würfels bilden. Zur besseren Veranschaulichung ist in Fig. S nicht nur die eigentliche Gliederkette, d. h. der Mittelkantenzug, in derjenigen Stellung der Gelenkachsen dargestellt, die der Fig. 6 entspricht, sondern es sind auch noch die Ergänzungsteile des Würfels herausgehoben zur Darstellung gebracht. Es sind dies diej enigen Teile, die durch die Verlängerungen der Gelenkachsen gebildet sind. Es handelt sich nur um eine bestimmte ausgezeichnete Stellung der Gliederkette während ihrer Umstülpungsbewegung. In dieser ausgezeichneten Stellung bilden die beiden Er-, gänzungskörper, die mit 19 und 20 bezeichnet sind, vollkommen gleiche Körper, während sie bei der Weiterführung der Umstülpungsbewegung sogleich eine andere Gestaltung annehmen und vor allen Dingen nicht mehr gleiche Formen aufweisen.

Fig. 7 zeigt eine Ausführung einer Gliederkette entsprechend Fig. 1, jedoch sind die einzelnen Glieder nicht als Vierflächner, sondern als Stäbe ausgebildet. Die einzelnen Stäbe sind "mit 21 bis 26 bezeichnet, die die Stäbe verbindenden Gelenke mit 21, 22 — 22, 23 — 23, 24 — 24, 25 — 25, 26 und 26, 21. Die Stäbe sind paarweise gleich lang, nämlich 21 und "24, 22 und 25, 23 und 26. Die Gelenkachsen stehen senkrecht auf der gemeinsamen Stabachse. Die Gelenkachsen eines Stabes sind unter sich windschief und bilden einen Winkel von 90⁰. Bei der gezeichneten bevorzugten Stellung bilden die Stäbe die Polkanten eines Rechtskantes, deren Verlängerungen sich in jeder Stellung der Kette bzw. des Getriebes so· in einem Punkte schneiden, wie dies für eine Stellung in Fig. 2 veranschaulicht ist.

Fig. 8, 9 und 10 stellt eine weitere umstülpbare sechsgliedrige Kette dar, und zwar nicht in räumlicher Darstellung, sondern in drei Projektionen (Aufsichten). Die einzelnen Glieder 27 bis 32 sind scheiben- bzw. plattenförmige Vierflächner, die miteinander durch scharnierartige Gelenke 27, 28 — 28, 29 — 29, 30 — 30, 31 — 31, 32 und 32, 27, d. h. durch Gelenke, die nur eine Schwingbewegung senkrecht zur Gelenkachse zulassen, zu einer geschlossenen Kette verbunden sind. Die Achsen der aufeinanderfolgenden Gelenke 27, 28 und 28, 29 sind unter sich windschief und stehen senkrecht zueinander. Die Achsen der Gelenke 27,28 — 29, 30 und 31, 32 schneiden sich bei entsprechender Verlängerung in einem Punkt in Fig. 8 im 00, ebenso die Achsen 28, 29 — 30, 31 und 32, 27 in Fig. 8 im Mittelpunkt P⁷. Diese zwei Gruppen zu je drei Gelenkachsen haben während der Umstülpungsbewegung immer einen gemeinsamen Schnittpunkt bzw. Pol. Die Flächen der Glieder 27 bis 32 sind mit 0, p, q, r bezeichnet.

Bei dem dargestellten Beispiel sind die Gelenkachsen 28, 29 — 30, 31 und 32, 27 so lang gehalten, daß in einer bevorzugten Stellung, die in Fig. 8 dargestellt ist, eine geschlossene Fläche entsteht. Die Achsen 27, 28 — 29, 30 und 31, 32 sind sehr kurz gehalten, so daß eben noch ein zuverlässiges Scharniergelenk erreicht ist. In der Stellung (Fig. 8) stoßen die Flächen p, die nur als Linien sichtbar sind, aneinander. Fig. 9 ist eine Stellung, bei der die Umstülpungsbewegung 90⁰ erreicht hat. Fig. 10 entspricht i8o°. Nach weiteren i8o° ist wieder die Stellung gemäß Fig. 8 erreicht.

Diese großen Dreiecke 0 und q und die kleinen Dreiecke p und r sind bei allen Flächen gleich groß, d.h. kongruent. Es sind no rechtwinklige Dreiecke. Der freie Durchgang, der bei den offenen Stellungen gemäß Fig. 9 und 10 entsteht, hat dreieckige Gestalt. Eine solche umstülpbare Kette kann z, B. als Öffnungs- oder Schließeinrichtung Verwendung finden, die dann durch einen kontinuierlichen Antrieb bzw. einen Antrieb, der immer gleiche Drehrichtung aufweist, abwechselnd in Öffnungs- und Schließstellung gebracht werden kann.

Fig. 11 entspricht dem Mittelkörper entsprechend Fig. 5. Dabei sind jedoch die ein-

zelnen Vierflächner vergrößert, und zwar sind bei der Ausführung nach Fig. ii die Gelenkachsen 15, 16 — 17, 18 — 13, 14 der Aus-

- führung nach Fig. 5 um ein erhebliches verlängert. Die entsprechenden Gelenkachsen der Ausführung nach Fig. 11 sind mit 15', 16' — 17', 18' und 13', 14' bezeichnet. Durch die Vergrößerung der Gelenkglieder ist eine Umstülpung nur noch innerhalb von zwei bestimmten Endlagen möglich, d. h. ein vollständiges und kontinuierliches Umstülpen ist nicht mehr möglich.

Die einzelnen Gelenkglieder sind in Fig. 12 mit 33, 34, 35, 36, 37, 38 bezeichnet. Die Gelenke tragen die entsprechende Bezeichnung 33. 34 — 34. 35 — 35. Φ — 36. 37 — 37. 3§ — 38. 33· Je zwei aufeinanderfolgende Gelenke sind unter sich windschief und stehen senkrecht aufeinander. Die Gelenkachse 34, 35

so verläuft in der Bildebene. Die Gelenkachse 33, 34 steht senkrecht hierzu. Die den Streben gemeinsame Gelenkachse ist nun jeweils über das eigentliche Gelenk nach außen verlängert und dort in einem drehbaren Ring gelagert.

Dieser drehbare Ring ist für alle Gelenke mit 39 bezeichnet. Dieser drehbare Ring 39 liegt in einem Lagerring 40. Diese Lagerringe 40 sind jeweils diagonal durch Streben verbunden, d. h. die Lagerringe 40 der Gelenke 33, 34

und 36, 37 sind durch eine Strebe 41 verbunden. Die Lagerringe 40 der Gelenke 34, 35 und 37, 38 sind durch eine Strebe'42 verbunden. Die Lagerringe 40 der Gelenke 35, 36 und 38, 33 sind durch eine Strebe 43 verbun-

den. Die Streben 41, 42, 43 haben während der Umstülpungsbewegung stets einen gemeinsamen Schnittpunkt, weshalb in Fig. 14 zwei Streben entsprechend abgekröpft bzw. abgesetzt ausgeführt sind. Von diesen Streben kann z. B. die Strebe 41 ortsfest gelagert sein, dadurch, daß die Lagerringe 40 bei den Gelenken 33, 34 und 36, 37 je in einem Lager 44 bzw. 45 so gehalten sind, wie dies schematisch in der Fig. 12 und 13 angedeutet ist.

Ebenso könnte die Lagerung auch an den Enden der Strebe 42 oder 43 erfolgen.

Bei der Stellung nach Fig. 12 verläuft, wie vorerwähnt, die Gelenkachse 34, 35 in der Bildebene. In der Fig. 13 ist inzwischen eine Umstülpungsbewegung um 90⁰ durchgeführt worden. Bei der Fig. 14 ist eine Zwischenstellung zwischen der Stellung nach Fig. 13 und 12 dargestellt, und zwar räumlich gesehen.

Die Ausführung nach Fig. 15 entspricht der Ausführung nach Fig. 12 bis 14. Die einzelnen Gelenkstücke sind mit 46, 47, 48, 49, 50 und 51 bezeichnet. Die Gelenkachsen tragen die Bezeichnung 46, 47 — 47, 48 — 48, 49 — 49, 50 — 50, 51 und 51, 46. Die Gelenkachse 46, 47 verläuft in Fig. 15 senkrecht zur Bildebene, die Gelenkachse 47, 48 parallel zur Bildebene. An den Gelenkstäben sind jeweils in der Mitte Gelenkbolzen 52, 53, 54. 55. 56, 57 vorgesehen. Diese Gelenkbolzen sind mit Hülsen 58, 59,60,61,62,63 versehen. Diese Hülsen sind durch Streben 64, 65, 66 verbunden, so daß je zwei gegenüberliegende Gelenkstäbe, nämlich z. B. 47 und 50, durch Streben verbunden sind. Da die Abstände der Mitten der Streben 47 und 50 bei der Umstülpungsbewegung veränderlich sind, so muß auch die Strebe 64 ihre waagerechte Länge verändern können. Zu diesem Zweck ist die Strebe 64 entweder in der Hülse 59 oder in der Hülse 62 verschieblich gelagert. Die Verschiebung der Gelenke 52, 53 — 53, 54 — 54. 55 — 55. 56 — 56, 57 ^un(i 57. 52 zueinander findet während der Umstülpungsbewegung in der ihnen gemeinsamen Ebene statt. Die Strebe 64 kann dann ortsfest gelagert werden, und es kann entweder die Hülse 62 oder die Hülse 59 mit ihr fest verbunden sein.

Claims

Patentansprüche: .

1. Räumliches Bewegungssystem, bestehend aus einzelnen in sich starren Gliedern (Elementen), die miteinander durch Gelenke zu einem beweglichen ringförmigen Verband vereinigt sind, der zwangsläufig umstülpbar ist.

2. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der die Glieder verbindenden Gelenke je zur Hälfte in allen Lagen der Bewegung nach einer gemeinsamen Pollage konvergieren.

3. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen von je zwei in der Kette aufeinanderfolgenden, die Glieder verbindenden Gelenke windschief zueinander stehen.

4. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch I, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsenrichtungen der Gelenke jeweils abwechselnd zur Hälfte in allen Lagen der Bewegung zu einem gemeinsamen Polpunkt konvergieren.

5. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Glieder gebildete Kette aus vier unter sich durch Gelenke verbundenen Einzelgliedern besteht.

6. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Glieder gebildete Kette aus sechs unter sich durch Gelenke verbundenen Einzelgliedern besteht.

7. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 1 und den Unteransprüchen, da-

durch gekennzeichnet, daß die Lagerung bzw. Führung der Kette dadurch geschieht, daß zwei gegenüberliegende Glieder in ihrer Mitte gelagert sind.

8. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch ι und den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende Gelenkachsen in Führungen gehalten sind (Fig. 12 und 13).

9. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 1 oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere umstülpbare Bewegungssysteme zu einem gemeinsamen System vereinigt sind.

10." Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zeitlich die Öffnungsbewegung des einen Systems sich während der Schließbewegung des anderen Systems vollzieht.

11. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 1 und den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder stabförmig sind.

12. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder Vielflächner, insbesondere Vierflächner, sind.

13. Räumliches Bewegungssystem nach

Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder als windschiefe Regelflächen ausgebildet sind.

14. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 1 und den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder so bemessen sind, daß sie in allen Lagen der Bewegung eine offen bleibende Innenfläche umgeben.

15. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 1 und den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder in besonderen Lagen der Bewegungen einen geschlossenen Flächenzusammenhang bilden.

16. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch 1 und den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder der Kette an bestimmter Stelle überbemessen sind und dadurch nur eine hin und her gehende Umstülpungsbewegung innerhalb zweier bestimmter Grenzzustände zulassen.

17. Räumliches Bewegungssystem nach Anspruch ι bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette nach einer Drehrichtung ununterbrochen, d. h. beliebig oft, umstülpbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen