DE708799C

DE708799C - Crank gear

Info

Publication number: DE708799C
Application number: DEO23173D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Otto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-04-30
Filing date: 1937-05-01
Publication date: 1941-07-29

Description

Kurbelgetriebe Gegenstand der Erfindung ist ein Getriebe zur Erzielung hin und her gehender Bewegungen mit eingeschalteten Stillständen. Das Getriebe besteht aus zwei Kurbeln, die auf einer gemeinsamen Welle gegeneinander versetzt angeordnet sind und deren Kurbelstangen an den beiden Endpunkten eines doppelarmigen Hebels angreifen, dessen Drehpunkt die hin und her gehende Bewegung ausführen soll.Crank gear The invention is a gear for achieving back and forth movements with activated standstill. The transmission consists consisting of two cranks that are offset from one another on a common shaft are and their connecting rods at the two end points of a double-armed lever attack whose pivot point is to perform the reciprocating motion.

Getriebe dieser Art, die bis jetzt vorgeschlagen wurden, erzielen in ihrer vorgeschlagenen Ausbildungsweise lediglich eine gewisse Verzögerung des Bewegungsgliedes. Man ging hierbei von der Annahme aus, daß diese Verzögerung praktisch einem Stillstand gleichkäme. Dies erwies sich indessen nicht als zutreffend, so daß der erfindungsgemäß angestrebte Vorteil, mit derartigen Getrieben einen absoluten Stillstand zu erreichen, auch nicht von ihnen ausgelöst werden kann.Achieve transmissions of this type that have been proposed so far in their proposed training only a certain delay of the Moving limb. It was assumed that this delay was practical would amount to a standstill. This turned out to be incorrect, however that the advantage sought according to the invention is an absolute one with such transmissions Reaching a standstill cannot even be triggered by them.

Das erfindungsgemäß angestrebte Ziel, .einen absoluten Stillstand der Ladenbewegung auf gewünschten Teilstrecken der Bewegungsbahn zu erhalten, läßt sich aber einfach und mit Sicherheit erreichen, wenn die Hebeldrehachse zeitweise mit' dem Krümmungsmittelpunkt einer oder mehrerer Abschnitte derjenigen Bahn zusaminenfällt, welche die Kurbelachse bei ortsfester Anordnung des Hebels beschreiben würde.The aim pursued according to the invention, .an absolute standstill to get the store movement on desired sections of the movement path, can but can be reached easily and with certainty if the lever axis of rotation intermittently coincides with 'the center of curvature of one or more sections of that path, which would describe the crank axis with a stationary arrangement of the lever.

Die Getriebe ergeben entsprechend ihren Konstruktionsformen entweder symmetrische oder nicht symmetrische Bewegungsdiagramme, wobei die symmetrische Anordnung neben dem Vorteil der gleichen Bewegungsverhältnisse für Hin- und Rückhub auch noch den Vorteil der durch die paarweise gleichen Getriebeglieder vereinfachten Herstellungsweise solcher Getriebe besitzt.The gears result in either of their design forms symmetrical or non-symmetrical motion diagrams, with the symmetrical Arrangement in addition to the advantage of the same movement conditions for the outward and return stroke even nor the advantage of the fact that the transmission links are identical in pairs has simplified production of such gear.

Um den vorliegenden Erfindungsgedanken 5 verständlicher zu machen, erscheint es unter Hinweis auf -die Zeichnung erforderlich, folgendes voraufzuschicken: D Die einfachste Form geschlossener kinematischer Ketten ist die Viergelenkkette. Von a ihr lassen sich die anderen, auch die mehr als vier Glieder umfassenden Getriebe ableiten. Ein Ausführungsbeispiel der viergliedrigen Grundkette ist in Fig. i der Zeichnung veranschaulicht. In ihr bildet das 5 mit A bezeichnete, sich um den Punkt i drehende Glied die Kurbel, das gelenkig am Kurbelende 2 angreifende Glied B sei als Koppel, das am Gelenkpunkt 3 der letzteren angreifende Glied C' als Schwinge' und das den Gelenkpunkt 4 der letzteren mit dem Punkt i verbindende Schlußglied D als Steg bezeichnet.To the present invention to worry understandable 5, it seems Recalling -the drawing required voraufzuschicken following: D The simplest form of closed kinematic chains is the four-bar chain. From a you can derive the other, the more comprehensive than four limbs transmission. An embodiment of the four-link basic chain is illustrated in Fig. I of the drawing. In it the 5 designated with A , rotating around the point i, forms the crank, the articulated link B acting on the crank end 2 is a coupling, the link C acting at the hinge point 3 of the latter forms the crank, and the articulation point 4 is the crank the latter with the point i connecting final link D referred to as a web.

Man kennt auch Getriebe der in Fig. 2 dargestellten Art. Sie werden z. B. für die Bewegung der Ladenstelze mechanischer Webstühle angewandt und sollen während der beiden oder nur während einer der Umkehrlagen des mit E bezeichneten, um den Gelenkpunkt 5 schwingenden Lenkers am Gestell 7 eine dem Stillstand des Lenkers sich nähernde oder ihn ganz erreichende Bewegungslosigkeit bezwecken.One also knows gear of the type shown in Fig. 2. They are z. B. applied to the movement of the stilt of mechanical looms and should aim during the two or only during one of the reversal of the designated with E , swinging about the pivot point 5 on the frame 7 a standstill of the handlebars approaching or completely reaching him immobility.

C g Die Einordnung des Getriebes letzterer Art in das Viergelenkkettensystem nach Fig. i scheint auf den ersten Blick schwierig zu sein. C g The classification of the transmission of the latter type in the four-bar chain system according to FIG. I seems difficult at first glance.

Zu richtigen Ergebnissen und zu dem erfindungsgemäß angestrebten Erfolg einer den wechselnden Verhältnissen genau angepaßten günstigsten und im voraus festzulegenden Stillstandsbewegung der in Betracht kommenden Getriebeteile gelangt man aber, wenn man das Getriebe nach Fig. 2 als Einzelgetriebeanordnung einer Koppelkurbelaufgabe ansieht. In diesem Falle handelt es sich bei ihm um die Ermittlung und Bestimmung gewisser Koppelkurvenabschnitte von völlig oder annähernd gleichem' Krümmungshalbmesser, mit denen man nun auch das Güteverhältnis der Stillstände gewisser Teile des Getriebes den wechselnden Verhältnissen genau anpassen und im voraus gesetzmäßig festlegen kann, Um diese Ausführungen und das Vorliegen einer Viergelenkkette in Fig. 2 anschaulicher zu machen, sollen die in Fig. 3 mit gleichen Funktionen wie in Fig. i ausgestatteten Gliedteile dieselbe äußerliche Flächenkennzeichnung erhalten, die sie in Fig. i erhalten haben, d. h. in beiden Fällen soll das Kurbelglied durch Kreuzschraffur, das Koppelglied punktiert, das Schwingenglied weiß und das Stegglied D durch eine einfache Schrägschraffur dargestellt sein.Correct results and the success aimed for according to the invention in a most favorable and pre-determined standstill movement of the gear parts in question, precisely matched to the changing conditions, can be obtained if the gear according to FIG. 2 is viewed as a single gear arrangement of a coupling crank task. In this case, it is about the determination and determination of certain coupling curve sections of completely or approximately the same radius of curvature, with which the quality ratio of the standstills of certain parts of the gearbox can now be precisely adapted to the changing conditions and legally determined in advance To illustrate the designs and the presence of a four-bar chain in FIG. 2, the link parts equipped in FIG. 3 with the same functions as in FIG . H. In both cases, the crank link should be shown by cross-hatching, the coupling member dotted, the rocker link white and the bridge link D by simple diagonal hatching.

Es erscheint zur Erkennung und Beurteilung des Verhaltens der Glieder und ein-Punkte, z.B. des in den Fig. 2 und 3 mit i bezeichneten Kurbellagerungspunktes des Hebelarmes A, notwendig, sich einmal vorzustellen, wie sich das -Getriebe nach Fig. 2 und 3 verhalten würde, wenn Punkt i innerhalb der Bewegungsebene der Glieder B und D ortbeweglich, die Schwingenarme C, C" aber ortsfest wären. Die in Fig. 2 und 3 im Raume schwingende Viergelenkkette mit den vier Gelenkpunkten 2", 2, 3 und 3a wird also ortsfest im Schwingenglied C-Ca mit den Gelenkpunkten 3, 3a gelagert, wie dies in Fig. -1 geschehen ist.It appears to recognize and assess the behavior of the limbs and one-points, e.g., the crank bearing point indicated by i in Figures 2 and 3 of the lever arm A, it is necessary to imagine what the gearbox will look like after Figures 2 and 3 would behave if point i is within the plane of motion of the limbs B and D could be moved, but the rocker arms C, C ″ would be stationary and 3 four-bar chain swinging in space with the four hinge points 2 ", 2, 3 and 3a is therefore stored in a fixed position in the swing link C-Ca with the articulation points 3, 3a, as happened in Fig. -1.

Es sei dabei angenommen, das durch einen einfachen festgelagerten Gliedbalken C-Ca ersetzte Gestell wäre einerseits mit der Koppel B, andererseits mit dem Steg D, durch eine alle Teile schließend verbindende doppelarmige Kurbel A zur Viergelenkkette gestaltet, wobei beliebige Kurbelpunkte 1", 1b und 1, eingezeichnet sind. Diese Punkte seien herausgegriffen, um ihre Wege besser verfolgen und anschaulich machen zu können. Dann beschreiben die betrachteten Kurbelpunkte bei der Umdrehung der Kurbel gewisse, gestrichelt dargestellte Bahnen, die als Kurbel- oder Koppelkurven bezeichnet werden sollen. Sie ergeben das Bild der Wege, welche die, in bezug zu dem festgelegten Glied C-Ca sich bewegende Kurbel bei der Bewegung der Viergelenkkette zurücklegt. Dieses Bild ist wichtig, um aus der jeweiligen Lage der zum nicht bewegten Gliedteil C-Ca bewegten und betrachteten Punkte der Kurbel feststellen zu können, ob und wann das Getriebe im Lauf seiner Bewegung und in bezug zum Gliede C-Ca einen Stillstand liefert sowie von welcher Dauer derselbe ist.It is assumed that the frame replaced by a simple, fixed link beam C-Ca would be designed on the one hand with the coupling B, on the other hand with the web D, by a double-armed crank A connecting all parts to form a four-link chain, with any crank points 1 ", 1b and 1, are drawn in. These points are selected in order to be able to follow their paths better and to make them clear. Then the crank points under consideration describe certain, dashed paths during the rotation of the crank, which are to be referred to as crank or coupling curves Image of the paths which the crank, moving in relation to the fixed link C-Ca, travels during the movement of the four-bar chain.This image is important in order to determine from the respective position of the points of the crank that have been moved to the non-moved link part C-Ca and are observed to be able to determine whether and when the gear in the course of its movement and in relation to the link C-Ca a Sti Status delivers as well as the duration of the same.

Es fällt nun sofort bei der Betrachtung der drei in Fig. 4 beispielsweise dargestellten Kurven auf, daß im Lauf derselben jede einzelne Kurve gewisse Streckenteile enthält, in denen die Krümmung längere Zeit unverändert bleibt, d. h. daß gewisse Kurvenstrekken Kreisbogenabschnitte bilden und zur Erreichung eines längeren Stillstandes geeignet sind.It now comes to mind when considering the three in Fig. 4, for example curves shown that in the course of the same each individual curve certain parts of the route contains, in which the curvature remains unchanged for a long time, d. H. that certain Curve stretches form circular arc sections and to achieve a longer standstill are suitable.

Die konstruktive Ausführung einer Stillstandableitung von z. B. Kurbelpunkt i" zeigt nun Fig. g. The constructive execution of a standstill derivation of z. B. crank point i "now shows Fig. G.

Man verbindet Punkt i., und den zugehörigen Krümmungsmittelpunkt 4 durch einen durch gestrichelte Schraffur gekennzeichneten Lenker E von einer Streckengröße, die der 12 Halbmesserlänge des sich mit der Krümmung des durch den Punkt i, der Doppelkurbel A beschriebenen 'Kurvenabschnitts deckenden, gestrichelten Kreisbogens entspricht, und verbindet weiter den Lenker E im Punkt 4 mit einem zweiten, im Gestell C-Ca schwingend gelagerten Arm EI. Dann beschreibt der Punkt i" der Doppelkurbel A bei der Bewegung dieses Getriebes die gestrichelt dargestellte, etwa nierenförmige Kurbelkurve, .in welcher sich ein Teil mit einem Kreisbogen deckt. Der Gelenkpunkt 4 bleibt also bei der Anordnung nach Fig. 5 so lange in Ruhe und der Lenker E dreht sieh so lange im Armende von EI, solange die mit dem Kreisbogenabschnitt übereinstimmende Krümmungsstrecke der nierenförmigen Kurve durchlaufen -wird.Point i. And the associated center of curvature 4 are connected by a link E, marked by dashed hatching, of a length that corresponds to the 12- radius length of the dashed circular arc which is covered with the curvature of the curve section described by point i, the double crank A, and further connects the link E at point 4 with a second arm EI, which is mounted swinging in the frame C-Ca. Then the point i ″ of the double crank A during the movement of this gear describes the roughly kidney-shaped crank curve shown in dashed lines, in which a part coincides with an arc of a circle The handlebar E rotates in the arm end of EI as long as the path of curvature of the kidney-shaped curve that corresponds to the segment of the circular arc is traversed.

Zu demselben Erfolg gelangt man, wenn man die Gelenkpunkte 3,3" der Lenkerverbindung E-E1 der Anordnung nach Fig. 5 ,aus dem Gestell C-Ca löst und mit dem Punkt 4 in geeigneter Form, z. B. durch eine Winkelschwinge C-Ca, nach Fig. 6, 7 und 8 verbindet. In diesen Figuren sind drei Stellungen der Lagen der Glieder A, B, C, Q, und D, dargestellt, wobei für die Bewegung des Punktes 4 der Winkelschwinge C-Ca das Beispiel einer- Gradführung gewählt wurde und angenommen wird, daß die Doppelkur-bel A sich im Sinne des Pfeils um den Punkt i" dreht. Fig. 6 zeigt dabei die Lage der Glieder im oberen Teil des Stillstandsbogens, Fig. 7 die Stellungen bei dem Durchlaufen des -unteren Teils auf dem Stillstandsbogen I(, und Fig. 8 zeigt die Lage der Kettenglieder an der unteren Übergangskurve I(-' zwischen den zwei Stillstandsbögen I( und 1(3, wobei der Deutlichkeit halber die von dem Punkt i" beschriebene Kurve als Kurvenkörper dargestellt ist, welcher in einem der Schwingenarme, z.B. mit dem Arm C, starr zusammenhängt.The same success is achieved if the hinge points 3, 3 ″ of the link connection E-E1 of the arrangement according to FIG 6, 7 and 8. In these figures, three positions of the positions of the links A, B, C, Q, and D are shown, with the angle rocker C-Ca being the example for the movement of point 4 on the one guide degrees was chosen and it is assumed that the Doppelkur- bel A rotates around the point i "in the sense of the arrow. Fig. 6 shows the position of the links in the upper part of the standstill arc, Fig. 7 shows the positions when passing through the lower part on the standstill arc I (, and Fig. 8 shows the position of the chain links on the lower transition curve I (- ' between the two standstill arcs I (and 1 (3, for the sake of clarity the curve described by point i "is shown as a curve body, which is rigidly connected in one of the swing arms, for example with arm C.

Aus der Darstellung ergibt sich, daß, solange der Punkt i" sich z. B. in der kreisförmigen Strecke I( der Koppelkurve bewegt, auch Punkt 4 in unverändertem Abstand von i" verbleibt, also stillsteht; bei den übrigen Stellungen ist dieser Abstand größer, und die Bewegung des Punktes 4 entspricht der Kurvenform 1(, 1(1,'1(2, l(' . Dia der Kurvenpunkt i" nun nicht, wie es bei Fig. 5 angenommen wurde, seine Kurve durchlaufen kann, falls er gestellfest gelagert werden soll, muß nach. Fig. 6 bis 8 die Kurve über dem Kurvenpunkt streichen, und zu diesem Zwecke muß das Schwingenglied C-Ca sich nicht nur in Richtung zum Kurbelpunkt hin und her bewegen, sondern auch noch eine Bewegung senkrecht dazu ausführen können, was nach Fig. 9 durch Aufhängung der Schwinge C-Ca an einen Lenker oder nach Fig. Io durch Lagerung des Schwingerpunktes 4 in einer Geradführung geschehen kann, Einen Erfolg im Sinne einer den wechselnden Verhältnissen angepaßten günstigsten Stillstandsdauer des Lenkers E oder des an seine Stelle nach Fig. Io tretenden Gleitsteins 9 erhält man also, wenn man das die Schwinge C-Ca mit dem Lenker E z. B. der Ladenstelze oder mit dem Kulissenstein 9 verbindende Gelenk 4 in den Krümmungsmittelpunkt des Stillstandsbogens einer von dem Punkt i" beschriebenen Koppelkurve, legt, die aufzuzeichnen ist, wenn dieser Punkt i" im Maschinengestell verschiebbar, die Endpunkte 3, 3 der Schwinge C-Ca dagegen fest gelagert wären.The illustration shows that as long as the point i "moves, for example, in the circular path I (of the coupling curve, point 4 also remains at the same distance from i", i.e. stands still; this distance is greater for the other positions , and the movement of point 4 corresponds to the curve shape 1 (, 1 (1, '1 (2, l (' . Dia the curve point i "now cannot, as was assumed in FIG. 5, follow its curve if it 6 to 8, the curve above the curve point must be stroked, and for this purpose the rocker element C-Ca must not only move back and forth in the direction of the crank point, but also perform a movement perpendicular to it can, which can be done according to Fig. 9. by suspension of the rocker C-Ca to a handlebar or to Fig Io by storing the vibrator point 4 in a rectilinear guide, a success in terms of the changing ratios matched best suspension time of the link e or to its place according to Fig. Io stepping sliding block 9 is obtained if you have the rocker C-Ca with the handlebar E z. B. the shop stilt or with the sliding block 9 connecting joint 4 in the center of curvature of the standstill arc of a coupling curve described by the point i ", which is to be recorded when this point i" can be moved in the machine frame, the end points 3, 3 of the rocker C- Ca, on the other hand, would be firmly stored.

Ist diese Gesamtanordnung des Getriebes in der vorbezeichneten Weise festgelegt, dann bedarf es nur noch der von jedem Fachmann leicht vorzunehmenden Feststellung der Stillstandsdauer für verschiedene Längen der Entfernung der Punkte i" und 4 und der damit im Zusammmenhang stehenden Winkelabmessungen der Doppelkurbel und Schwingenarme des Getriebes, um das Optimum des Stillstandes zu erreichen. Es hat sich gezeigt, daß die zwangsläufige Einschaltung längerer Stillstände, entweder nur bei einer oder bei beiden Umkehrlagen der hin und her gehenden Gestängeteile, es bei Webstühlen ermöglicht, die Tourenzahl und hiermit die Leistung des Webstuhles heraufzusetzen.Is this overall arrangement of the transmission in the aforementioned manner then all that is required is that which can be easily carried out by any specialist Determination of the downtime for different lengths of the distance of the points i "and 4 and the related angular dimensions of the double crank and swing arms of the transmission in order to achieve the optimum of the standstill. It it has been shown that the inevitable activation of longer downtimes, either only with one or both reversal positions of the reciprocating rod parts, in the case of looms, it enables the number of revolutions and thus the performance of the loom raise.

Wählt man, wie es bei den Darstellungen nach Fig. 9 und Io vorgesehen ist, die Arme der Doppelkurbel A gleich lang, gibt man ferner den Schubstangen B und D übereinstimmende Längen und macht man die Arme der Schwinke C-Ca gleichschenklig, - so erhält man symmetrische Bewegungsdiagramme. Dadurch wird auch eine besondere bauliche Einfachheit der Getriebe erzielt. If one chooses the same length of the arms of the double crank A , as it is provided in the representations according to FIGS. 9 and 10, one also gives the push rods B and D the same lengths and one makes the arms of the pivot C-Ca isosceles, - this is how it is obtained one symmetrical motion diagrams. As a result, a particular structural simplicity of the transmission is achieved.

Sollen z. B. zwei Stillstände bei der Bewegung des Getriebes, etwa in den beiden Grenzlagen des Lenkers E oder des Kulissensteins 9, erzielt w erden, die auch von verschiedener Dauer sein können, so müssen sich zwei Kreisbogen an zwei Kurvenstücke einer einzigen Koppelkurve anschmiegen, und die Bewegung des Punktes 4 muß durch die beiden zugehörigen Krümmungsmittelpunkte gelegt werden, sei es nun durch eine Lenkerbogenführung oder durch eine Geradführung.Should z. B. two stoppages in the movement of the transmission, for example in the two limit positions of the link E or the sliding block 9, w erden, which can also be of different duration, so two circular arcs must cling to two curve pieces of a single coupling curve, and the Movement of point 4 must be placed through the two associated centers of curvature, be it through a handlebar arch guide or a straight line guide.

Claims

PATI! -, NT CLAIM: i. Crank gear with two on one common Shaft seated cranks., Der-en crank rods at the two ends of a double-armed Attack lever, the axis of rotation of which sits on the part to be driven, characterized in that that the lever axis of rotation temporarily with the Center of curvature of a or several sections of that path coincide with the crank axis stationary arrangement of the lever would describe.

2. Crank mechanism according to claim i for the shop movement of mechanical looms, characterized in that the arms (A) have the same length that the connecting rods (B, D) engaging on the pins (1, 2) of the latter are also dimensioned to be of equal length and that the legs (C, C ") of the same length, hingedly connected to the other pins (3) of the connecting rods, of the double lever swingably attached to a moving part (E, 9) which mediates the movement of the shop, enclose an acute angle openly facing the crankshaft (i") .