DE958519C

DE958519C - Arrangement for converting rotary to oscillatory movements

Info

Publication number: DE958519C
Application number: DEU1230A
Authority: DE
Inventors: Joachim Uhing
Original assignee: UHING JOACHIM ING
Current assignee: UHING JOACHIM ING
Priority date: 1951-06-28
Filing date: 1951-06-28
Publication date: 1957-02-21

Description

Anordnung zur Umwandlung von Dreh- in Schwingbewegungen Es sind Getriebe bekannt, welche eine stetige Drehbewegung in eine schwingende Bewegung mit veränderlicher Schwingweite umwandeln und die an Arbeitsmaschinen, z. B. Werkzeugmaschinen, Instrumenten usw. verwendet werden.Arrangement for converting rotary to oscillatory movements. There are gears known which a steady rotary motion into an oscillating motion with variable Convert vibration amplitude and the on machines, z. B. machine tools, instruments etc. can be used.

Eine besondere Gruppe nehmen jene Getriebe ein, bei welchen die hin- und hergehenden schwingenden Bewegungen einen vorwiegend gleichförmigen Geschwindigkeitsverlauf bei konstanter Antriebsdrehzahl haben.A special group are those transmissions in which the rear and accompanying oscillating movements have a predominantly uniform speed curve at constant drive speed.

Werden hohe Anforderungen an die Gleichförmigkeit der Schwingbewegung gestellt, so sind umfangreiche konstruktive Maßnahmen notwendig, um die gestellten kinematischen Bedingungen zu erfüllen.There are high demands on the uniformity of the oscillating movement so extensive constructive measures are necessary to the provided to meet kinematic conditions.

Ein zur Lösung dieser Aufgabe oft verwendetes Mittel sind Kurvenscheiben, die jedoch in der Herstellung teuer sind und meistens zusätzliche, kraftschlüssig arbeitende Elemente erforderlich machen.A means often used to solve this problem are cam disks, which, however, are expensive to manufacture and usually additional, non-positive require working elements.

Die Erfindung hat eine Anordnung zur Umwandlung einer gleichförmigen Drehbewegung in eine Schwingbewegung zum Gegenstand. Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet nur mit gelenkartig ausgebildeten Getriebeelementen und weist eine große Genauigkeit auf. Die Fertigung ist einfach, da die einzelnen Getriebeteile nur durch Bohren hergestellt werden. Die Wartung der der Erfindung zugrunde liegenden Einrichtung ist ebenfalls einfach, der Aufbau betriebssicher, da das Getriebe nur aus niederen Elementenpaaren zusammengesetzt ist. Der größte Vorteil der Einrichtung ist jedoch in seiner außerordentlichen Anpassungsfähigkeit zu sehen. Durch geringfügige bauliche Änderungen der Getriebeglieder kann der Verlauf der Schwingbewegungen (Schwingweite, Geschwindigkeitsverlauf für Hin- und Rückgang usw.) leicht beeinflußt werden.The invention has an arrangement for converting a uniform Rotary movement into a swinging movement to the object. The device according to the invention works only with articulated gear elements and has a size Accuracy on. Manufacturing is easy because the individual gear parts only go through Drilling can be made. Maintenance of the device on which the invention is based is also simple, the structure is operationally reliable, since the gearbox is only made of low Element pairs is composed. The biggest advantage of the facility, however, is seen in its extraordinary adaptability. Due to minor structural Changes to the transmission links can affect the course of the oscillating movements (oscillation amplitude, Speed curve for back and forth etc.) can be easily influenced.

Die Grundelemente derartiger Getriebeformen sind, wie bereits erwähnt, im wesentlichen Kardangelenke. Treibt man durch eine gleichförmig umlaufende Kurbel eine Schwinge über eine Schubstange an, so vollführt die Schwinge eine ungleichförmige Bewegung. Abgesehen von den Umkehrpunkten, ist der Geschwindigkeitsverlauf während der Ausschläge in der einen bzw. anderen Richtung voneinander verschieden. Will man aber umseitig angeführte Bedingungen erfüllen, so müssen in die Übertragung zwischen Kurbel und Schwinge geschwindigkeitsausgleichende Mittel eingeschaltet werden. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß nur räumlich arbeitende Kardangelenke verwendet werden.As already mentioned, the basic elements of this type of gearbox are essentially universal joints. It is driven by a uniformly rotating crank If a rocker arm is attached to a push rod, the rocker arm performs a non-uniform one Move. Apart from the reversal points, the speed curve is during the deflections in one or the other direction are different from each other. Want but if the conditions listed overleaf are met, then the transfer must take place Speed-compensating means switched on between the crank and the swing arm will. According to the invention, this is achieved in that only spatially working Cardan joints are used.

An sich sind Kardangelenke zur Erzeugung ungleichförmiger Drehbewegungen bekannt, nicht aber die Anwendung von mehr als um 45° abgewinkelten Gelenken.As such, cardan joints are used to generate non-uniform rotary movements known, but not the use of joints angled by more than 45 °.

Auch sind räumliche Kurbelgetriebe zur Umwandlung von fortlaufender Drehung in schwingende Drehung unter der Bezeichnung »Hookscher Schlüssel« ;seit langem bekannt. Erst durch die Kombination der beiden soeben angeführten Getriebearien können jedoch überraschende Wirkungen erzielt werden, so können z. B. Getriebe der beschriebenen Art, die zur Übertragung großer Leistungen bestimmt sind, auf kleinstem Raum untergebracht werden.Spatial crank gears are also used to convert continuous Rotation in swinging rotation under the designation "Hook's key"; since known for a long time. Only through the combination of the two gear types just mentioned However, surprising effects can be achieved, for. B. gear of the described type, which are intended for the transmission of large powers, to the smallest Space.

Wird ein solches Gelenk gleichförmig angetrieben, so dreht sich die abgewinkelte Welle unter Umständen mit ungleichförmiger Geschwindigkeit. Die Winkelbeschleunigungen wechseln bei einer Umdrehung viermal symmetrisch bezüglich der Nullage ihr Vorzeichen. Das Maß der Ungleichförmigkeit ist unabhängig vom Knickwinkel und von der baulichen Ausgestaltung der verwendeten Gelenke. Verwendet man nämlich Gelenkachsen, die sich nicht unter 9o°, sondern unter anderen Winkeln im Kardangelenk schneiden, so treten noch zusätzliche Ungleichförmigkeiten auf.If such a joint is driven uniformly, the rotates angled shaft may have uneven speed. The angular accelerations change their sign four times symmetrically with respect to the zero position during one revolution. The degree of non-uniformity is independent of the kink angle and the structural Design of the joints used. If you use joint axes that are Do not cut below 9o °, but at different angles in the universal joint, so step additional irregularities.

Von der ungleichförmig umlaufenden getriebenen Welle dieses Gelenkes kann man einen Schwinghebel durch eine Kurbel mit Schubstange oder durch ein räumliches Gelenkgetriebe antreiben. Im letzten Falle erhält man wiederum einen symmetrischen Schwingantrieb mit größter Gleichförmigkeit des Geschwindigkeitsverlaufes.From the unevenly rotating driven shaft of this joint you can use a rocker arm by a crank with a push rod or by a spatial one Drive articulated gear. In the latter case one again obtains a symmetrical one Vibratory drive with the greatest uniformity of speed.

In der Abb. I ist eine Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Die Welle I treibt über das Kardangelenk 2 die Zwischenwelle 3 an. Diese umschließt mit dem Lager 4 die Schwinggabel 5, welche die Welle 6 in schwingende Bewegungen versetzt. Diese schwingende Bewegung kann z. B. durch eine Kurbel, einen Hebel 7, durch Zahnräder od. dgl. weitergeleitet werden.In Fig. I is an embodiment of the arrangement according to the invention shown. The shaft I drives the intermediate shaft 3 via the universal joint 2. This encloses with the bearing 4 the tuning fork 5, which the shaft 6 in vibrating Moves offset. This oscillating movement can, for. B. by a crank, a Lever 7, od through gears. The like. Be forwarded.

Die Abb. 2 zeigt das Winkelgeschwindigkeits-Ausschlag-Schaubild bei spezieller Wahl der Abmessungen der einzelnen Getriebeelemente.Fig. 2 shows the angular velocity deflection diagram at special choice of dimensions of the individual gear elements.

Das Getriebe gemäß der Erfindung soll z. B. zum Aufspulen von Garnen, Drähten usw., zum Antrieb von Werkzeugmaschinen bei gleichem Geschwindigkeitsverlauf vom Hin- und Rückgang, z. B. Schleifmaschinen, zum Antrieb von Flachstrickmaschinen usw. verwendet werden. Für Strickmaschinen ist es von besonderem Vorteil, das von der Welle I, welche von einem Hin- und Hergang der Schwinge 7 .eine Umdrehung macht, die Warenabzugswalze, Schalter für Musterung, Zählwerke usw. direkt angetrieben werden. Auch ist die Hubänderung in einfacher Weise durch Änderung der Schwinge 7 leicht möglich. Besonders eindrucksvoll gestaltet sich das Winkelgeschwindigkeits - Schwingweiten - Diagramm für den Grenzfall, welches durch die Abb. 2 wiedergegeben ist. Bei konstanter Drehzahl der Antriebswelle I in Abb. I deckt sich das Winkelgeschwindigkeits-Weg-Diagramm für den Ausschlag des Hebels 7 in einer Richtung bezüglich der angenommenen neutralen Lage für den Hin- und Rückgang. Die Umkehr erfolgt dabei nur in einem Zeitabschnitt, der etwa 70/o der Gesamtschwingungsdauer ausmacht.The transmission according to the invention is intended, for. B. for winding yarn, Wires, etc., for driving machine tools with the same speed curve from going back and forth, z. B. grinding machines to drive flat knitting machines etc. can be used. For knitting machines it is of particular advantage that from of shaft I, which makes 7th one revolution from a reciprocating motion of the rocker arm, the goods take-off roller, switches for patterning, counters etc. are driven directly will. The change in stroke is also simple by changing the rocker 7 easily possible. The angular velocity is particularly impressive - Oscillation amplitudes - diagram for the borderline case, which is reproduced by Fig. 2 is. If the speed of the drive shaft I in Fig. I remains constant, the angular velocity-displacement diagram is identical for the deflection of the lever 7 in one direction with respect to the assumed neutral Location for going back and forth. The reversal takes place only in a period of time, which makes up about 70 / o of the total period of oscillation.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführung beschränkt. Es können auch alle denkbaren getrieblichen Umkehrungen getroffen werden, die sich nach den bekannten Gesetzen der angewandten Kinematik aus dem geschilderten Getriebe ableiten lassen.The invention is not restricted to the embodiment described. It can also be made all conceivable gear reversals, which according to the known laws of applied kinematics from the gearbox described derive.

Entscheidend ist, daß räumlich arbeitende Gelenkanordnungen zwischen gIeichförmigem Antrieb und schwingendem Abtrieb geschaltet sind und eine ungleichförmige Zwischenbewegung erzeugen.It is crucial that spatially working joint arrangements between Equal drive and oscillating output are connected and a non-uniform Generate intermediate movement.

Nach Bedarf kann auch die Schwingweite der getriebenen Teile verändert- werden, z. B. durch Variation der Kurbellänge, welche die Drehung in eine schwingende Bewegung umwandelt.If necessary, the amplitude of the driven parts can also be changed. be e.g. B. by varying the crank length, which turns the rotation into a swinging one Converts movement.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for converting a uniform rotary movement into an oscillating movement with a variable oscillation amplitude, characterized in that only three-dimensional universal joint gears are used.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the oscillating movement is driven by the Shaft of an angled universal joint is derived.

3. Arrangement according to claim i and 2, characterized in that the oscillation amplitude is designed to be variable will.

4. Arrangement according to claim I to 3, characterized in that that the gear as a drive for the thread guide (wire guide) in winding machines is used.

5. Arrangement according to claim I to 3, characterized in that the gear is used to drive flat knitting machines.

6. Arrangement according to claim I to 3, characterized in that the transmission for driving machine tools serves. Publications taken into consideration: AWF-Getriebemodelle, 1928, P. 5I.