DE1171222B

DE1171222B - Cam gear to compensate for a constant load over your excursion

Info

Publication number: DE1171222B
Application number: DEE18584A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Harald Angel
Original assignee: Andritz Hydro GmbH Austria
Current assignee: Andritz Hydro GmbH Austria
Priority date: 1958-10-30
Filing date: 1959-10-24
Publication date: 1964-05-27

Description

Kurvengetriebe zum Ausgleich einer über ihre Exkursion konstant wirkenden Last Zum Gewichtsausgleich von Lasten, welche nicht horizontal bewegt werden, kann man unter Verwendung geeigneter Umlenkmittel (Seile, Ketten usw.) z. B. entsprechende Gegengewichte verwenden. Da man jedoch die zu bewegende Masse bis zum doppelten Wert vergrößert, wirkt dieser Umstand einer leichten Bewegbarkeit hemmend entgegen.Cam gear to compensate for a constant effect over your excursion Load Can be used to counterbalance loads that cannot be moved horizontally using suitable deflection means (ropes, chains, etc.) z. B. appropriate Use counterweights. However, since you can double the mass to be moved If the value increases, this counteracts easy mobility.

Es werden daher im zunehmenden Maße Federkräfte zur Kompensation der Lastgewichte herangezogen. Dafür gibt es je nach den Weglängen der Lastgewichte verschiedene Methoden. Sind die Weglängen groß, so besteht das Problem im wesentlichen im Ersatz einer Seilumlenkung mit Gegengewicht durch eine solche mit Federkraft. Wirkt die Last nicht lotrecht, sondern wird längs einer schiefen, aber geraden Bahn geführt, dann ist nur die entsprechende Komponente auszugleichen.Spring forces are therefore increasingly being used to compensate for the load weights. There are various methods of doing this, depending on the length of the path of the load weights. If the path lengths are long, the problem essentially consists in replacing a cable deflection with a counterweight by one with spring force. If the load does not act vertically, but is guided along an inclined but straight path, then only the corresponding component needs to be compensated.

Beim Federausgleich ist die Federkraft Z = f(s) der Federdehnungs proportional. Daher kann der Ausgleich Z = Q ohne besondere Hilfsmittel nur bei der Federausdehnung erreicht werden.With spring compensation, the spring force Z = f (s) is proportional to the spring expansion. Therefore, the compensation Z = Q can only be achieved with the spring expansion without special tools can be achieved.

Um den Ausgleich in jeder Lage der Last Q zu erzielen, sind deshalb die Hebelarme, an denen Q und Z wirken, in Abhängigkeit von der Stellung der Last Q und damit von der Federdehnung s zu bringen. Dies kann in bekannter Weise dadurch bewirkt werden, daß man entweder den Hebelarm der Lastseite oder jenen der Federseite durch Anwendung einer Spirale als Seilrolle veränderlich gestaltet. Bei Verwendung der Spiralrolle z. B. auf der Lastseite lautet die Gleichgewichtsbedingung: Da der Seilablaufpunkt an der Spirale, auch wenn man annimmt, daß sich die Ablaufrichtung des Seiles nur in sich parallel verschiebt, sich in bezug auf den Mittelpunkt der Spirale laufend in der Ablaufrichtung verschiebt, ergibt die allgemeine Ableitung der Funktion der Spirale r = f(p) keine einfache Funktion. Es läßt sich die Integration der aufzustellenden Diffferentialgleichung zweiter Ordnung je- doch durchführen. Aus fertigungstechnischen Gründen werden für die Federausgleichsvorrichtungen vielfach archimedische oder nahezu archimedische Spiralen verwendet, deren Fehler gegenüber der rechnerischen Funktion r = f(99) in Kauf genommen wird. Der Fehler der archimedischen Spirale wird um so kleiner, je größer 99 wird, d. h. je weiter die benutzten Windungen außen liegen. Darauf kann man konstruktiv gegebenenfalls Rücksicht nehmen. Die Nachteile eines solchen Federausgleiches gemäß der allgemeinen Formel (1) liegen auf der Hand: Für eine bestimmte auszugleichende Last Q gilt nach (1) Hierin ist die Federkonstante, während A = a 2 die Ablaufkonstante des Systems darstellt und konstruktiv für eine bestimmte Spinale mit angeschlossener Zylinderrolle festliegt. Andert man Q auf Q + A Q, so ergibt sich eine neue Spiralenfunktion also eine Spirale anderer Steigung. Soll diese wieder auf die ursprüngliche Spirale zurückgeführt werden, so bleibt noch der Weg offen Dies bedeutet jedoch entweder die Änderung der Federkonstante (andere Feder) oder die Änderung der AblaufkonstanteA (Ändern von dem Radius der Zylinderrolle). Beides wäre praktisch nur durch Teileaustausch möglich. Diese schwerwiegenden Tatsachen bilden für die praktische Anwendung der Federausgleiche sehr erhebliche Einschränkungen, die nur dort in Kauf zu nehmen sind, wo die Verringerung der bewegten Massen schwerwiegender ist als der Mangel an Nachstellbarkeit.In order to achieve the balance in every position of the load Q , the lever arms on which Q and Z act must therefore be brought into dependence on the position of the load Q and thus on the spring extension s. This can be achieved in a known manner by designing either the lever arm on the load side or that of the spring side to be variable by using a spiral as a rope pulley. When using the spiral roller z. B. on the load side the equilibrium condition is: Since the rope run-off point on the spiral, even if one assumes that the run-off direction of the rope only shifts in itself, shifts continuously in the run-off direction with respect to the center of the spiral, the general derivation of the function of the spiral results in r = f ( p) not a simple function. However, the integration of the second order differential equation to be established can be carried out. For manufacturing reasons, Archimedean or almost Archimedean spirals are often used for the spring compensation devices, the errors of which are accepted in relation to the arithmetic function r = f (99). The error of the Archimedean spiral becomes smaller, the larger 99 becomes, i. H. the further the turns used are on the outside. This can be taken into account constructively if necessary. The disadvantages of such a spring compensation according to the general formula (1) are obvious: For a certain load Q to be compensated, according to (1) Herein is the spring constant, while A = a 2 is the Represents the process constant of the system and is structurally fixed for a certain spine with an attached cylindrical roller. If one changes Q to Q + AQ, a new spiral function results so a spiral with a different slope. Should this be back to the original spiral are returned, the way remains open However, this means either changing the spring constant (different spring) or changing the flow constant A (changing the radius of the cylindrical roller). Both would practically only be possible by exchanging parts. These serious facts form very considerable restrictions for the practical application of spring balancing, which can only be accepted where the reduction in the moving masses is more serious than the lack of adjustability.

Außer der mangelnden Nachstellbarkeit für eine geänderte LastQ fehlt auch jede Möglichkeit, bei Fertigungsabweichungen der verwendeten Federcharakteristik vom für ein bestimmtes Q und ein bestimmtes Rollensystem errechneten Wert eine Korrektur (Einstellbarkeit) vorzunehmen. Dies ist vielfach noch schwerwiegender, da die Steifigkeit einer einmal gewickelten Feder nicht mehr ohne weiteres korrigiert werden kann.In addition to the lack of adjustability for a changed LoadQ, there is also no possibility of making a correction (adjustability) in the event of manufacturing deviations in the spring characteristics used from the value calculated for a specific Q and a specific roller system. This is often even more serious, since the stiffness of a spring once it has been wound can no longer be easily corrected.

Um alle genannten Nachteile zu vermeiden und eine universell verwendbare beliebig nach- und einstellbare Ausgleichsvorrichtung zu erhalten, muß man einen neuen Weg gehen, der aus folgender Überlegung resultiert: Die Änderung der Ablauffunktion infolge einer umAQgeänderten LastlautetnachdenGleichungen(2) und (3): oder bei Man ersieht daraus, daß die korrigierte Spirale durch eine neue Konstante dargestellt ist. Sie läßt sich nicht durch Justiermalinahmen auf die ursprüngliche Spirale zurückführen, da sie, wie schon oben bemerkt, eine andere Steigung besitzt.In order to avoid all of the disadvantages mentioned and to obtain a universally usable compensating device that can be adjusted and adjusted as required, a new approach must be taken, which results from the following consideration: The change in the sequence function as a result of a load changed by AQ is according to equations (2) and (3): or at It can be seen that the corrected spiral is represented by a new constant. She won't let her through Bring the adjustment parameters back to the original spiral, since, as already noted above, it has a different pitch.

Will man eine Abhängigkeit schaffen, um zu einer Fehlerkompensation auf Justierwegen zu kommen, kann dies durch eine einfach durchzuführende Maßnahme ohne Teileaustausch erfolgen, indem sowohl der Hebelarrn der Last als auch der der Federseite durch getriebliche oder geometrische Maßnahmen zum Zwecke einer vollkommenen Justierbarkeit der Federgewichtsanordnung in jeder Lage der Last veränderlich gestaltet sind. So ist es bekanntgeworden, z. B. für den federseitigen Aufhängedraht eine konische Nutentrommel vorzusehen, von der der Aufhängedraht zum Gerät über eine weitere Nutentrommel geführt wird. Indem die Ganghöhe der Nutenwindungen mit zunehmendem Durchmesser größer gemacht wird, kann erreicht werden, daß der Aufhängedraht immer genau aufgewickelt bzw. daß der Angriffspunkt des Aufhängedrahtes auf der Führungstrommel auf der Geräteseite einer der Verschiebung des Angriffspunktes auf der federseitigen Aufwickeltrommel entsprechenden Verschiebung unterworfen wird.If you want to create a dependency in order to compensate for errors to come to adjustment paths, this can be done by a measure that is easy to carry out without exchanging parts, both the lever arm of the load and that of the Spring side through gear or geometric measures for the purpose of a perfect Adjustability of the featherweight arrangement designed to be variable in every position of the load are. So it has become known, e.g. B. for the spring-side suspension wire one Provide conical grooved drum from which the suspension wire to the device via a further grooved drum is performed. By increasing the pitch of the groove turns If the diameter is made larger, it can be achieved that the hanging wire always exactly wound or that the point of application of the suspension wire on the guide drum on the device side one of the displacement of the point of application on the spring side Winding drum is subjected to appropriate displacement.

Weiterhin ist ein Kurvengetriebe zur Erzeugung eines konstant bleibenden Drehmomentes bei Verwendung einer Feder als Kraftspeicher bekanntgeworden, bei der Getriebeteile in Form logarithmischer Spiralen angewendet werden. Diese logarithmischen Spiralräder, die gegensinnig laufen, weisen divergierende Drehzahlen auf, wobei das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten stellungsabhängig vom gerade in Eingriff bzw. Funktion befindlichen Radius der treibenden Spirale abhängt.Furthermore, a cam gear is used to generate a constant Torque has become known when using a spring as an energy storage device Gear parts in the form of logarithmic spirals are applied. This logarithmic Spiral gears that run in opposite directions have diverging speeds, with the ratio of the angular velocities depending on the position of the currently engaged or function located radius of the driving spiral depends.

Sollte diese Vorrichtung für einen Lastausgleich i mit Federgegenkraft entsprechend der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet werden, müßten weitere kreisförmige Rollen für Last und Federausgleichsseil an die Drehachsen der logarithmischen Spirafräder gekoppelt werden. Außerdem müßten die Achsabstände der Spiralräder entsprechend den notwendigerweise zu variierenden relativen Eingriffs-bzw. Ablaufpunkten jeweils verändert werden können, wodurch sich ein äußerst umständliches Gebilde ergeben würde.Should this device for a load balancing i with spring counter force to be used in accordance with the arrangement according to the invention, further circular ones would have to be used Rollers for load and spring balancing rope on the axes of rotation of the logarithmic spiral wheels be coupled. In addition, the center distances of the spiral gears would have to be appropriate the necessary to vary relative engagement or. Expiry points respectively can be changed, resulting in an extremely cumbersome structure would.

Eine auf ähnlichen Grundüberlegungen beruhende weitere bekannte Anordnung ist auf außerordentlich kleine Verstellmöglichkeit beschränkt.Another known arrangement based on similar basic considerations is limited to extremely small adjustment options.

Die Erfindung betrifft ein Kurvengetriebe zum Ausgleich einer über ihre Exkursion konstant wirkenden Last mit Hilfe von Federn linearer oder annähernd linearer Kennlinie, wobei die Hebelarme sowohl der Last- als auch der Federseite in jeder Lage der Last veränderlich gestaltet sind. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Kurvengetriebes unter Verwendung von zwei Spiralrollen, eine für die Last und eine für die Federseite, bei dem die Spiralrollen bei geänderter Last weder ausgetauscht noch die Ausgleichsfeder ausgebaut und durch eine andere, mit der erforderlichen abgeänderten Federkonstante ersetzt zu werden braucht. Zur Lösung der gestellten Aufgabe werden zwei logarithmische Spirairollen verwendet, deren Ablauffunktionen untereinander verschieden sind. Gemäß einem weiteren Erfindungsvorschlag werden die beiden Spiralrollen auf gemeinsamer Achse gelagert und gekuppelt.The invention relates to a cam gear to compensate for an over their excursion constant acting load with the help of springs linear or approximate linear characteristic, with the lever arms on both the load and the spring side are designed to be variable in every position of the load. The object of the invention is in creating a cam gear using two spiral rollers, one for the load and one for the spring side, where the spiral rollers when changed The load is neither exchanged nor the balancing spring removed and replaced by another, needs to be replaced with the required modified spring rate. To the To solve the problem, two logarithmic spiral rolls are used, whose sequence functions are different from one another. According to a further proposal of the invention the two spiral rollers are mounted and coupled on a common axis.

Der Ablaufweg der lastseitigen Spirale entspricht hierbei stets genau oder zumindest annähernd genau dem Quadrat des Auflaufweges auf der federseitigen Spirale. Die Bildung der Quadratfunktion der lastseitigen Spirale kann entweder durch ein Getriebe, vorzugsweise jedoch dadurch hergestellt werden, daß die lastseitige Spirale die doppelte Steigung der gewichtsseitigen Spirale aufweist.The drainage path of the load-side spiral is always exactly the same or at least approximately exactly the square of the run-up path on the spring-side Spiral. The formation of the square function of the load-side spiral can either by a transmission, but preferably produced in that the load-side Spiral has twice the pitch of the spiral on the weight side.

Zu Justierzwecken sind die beiden Spiralrollen gegeneinander stufenweise oder kontinuierlich verdrehbar angeordnet. Die Grundvorspannung der Ausgleichsfeder kann in der erfindungsgemäßen Anordnung durch Längenänderung des federseitigen Zugmittels eingestellt werden. Insbesondere kann die Änderung der Grundvorspannung zur Feineinstellung und die stufenweise oder kontinuierliche Verdrehung der beiden Spiralen zur Grobeinstellung verwendet werden. Die Justiereinstellung kann auch dadurch erfolgen, daß man die normalerweise parallel, d. h. vertikal wirkenden Kräfte der Last und der Feder unter einem Winkel aufeinander wirken läßt und diesen Winkel auf ein bestimmtes Maß einstellt.For adjustment purposes, the two spiral rollers are arranged so that they can be rotated stepwise or continuously in relation to one another. The basic bias of the compensating spring can be adjusted in the arrangement according to the invention by changing the length of the spring-side traction means. In particular, the change in the basic preload can be used for fine adjustment and the gradual or continuous rotation of the two spirals can be used for coarse adjustment. The adjustment can also be made by moving the normally parallel, i.e. H. vertically acting forces of the load and the spring can act on each other at an angle and this angle adjusts to a certain level.

Zum Zweck einer geringen Bauhöhe des Federsystems und einfacher Justierbarkeit des federseitigen Zugmittels kann dieses gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung an einer oder mehreren beweglichen Rollen in Art eines Flaschenzuges umgelenkt werden. Es kann auch eine Kombination der Einstellbarkeit der Federlänge des federseitigen Zugmittels und der gegenseitigen Winkelverdrehung der Spiralen erreicht werden durch die Vorsehung einer Auslenkung in Form einer Umlenkrolle, die nahe an die Spirale gelegt wird und den Auflaufwinkel des Zugmittels ändert und gegebenenfalls bewegbar ist.For the purpose of a low overall height of the spring system and simple adjustability of the spring-side traction means can this according to a further proposal of the invention be deflected on one or more movable rollers in the manner of a pulley system. It can also be a combination of the adjustability of the spring length of the spring-side Traction means and the mutual angular rotation of the spirals are achieved by the provision of a deflection in the form of a pulley that is close to the spiral is placed and the run-up angle of the traction device changes and, if necessary, movable is.

Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt an Hand rechnerischer Überlegungen.The invention is explained in more detail by means of arithmetic Considerations.

Setzt man für q = f(99) die Funktion q = em91 (7) an, ergibt sich für die lastseitige Spirale q = emP q = einT und aus Gleichung (5) andererseits ist weil m- = m - A m, weiter ist und Jetzt hat die neue Spirale q die erwünschte Eigenschaft, durch Verdrehung um ein die Korrektur zuzulassen. Allerdings stimmt durch den Ansatzq = emv das Ausgleichsgesetzt nicht mehr, welches gemäß der Gleichung(1) lautet: solange a als konstant angesehen wird, da wegen der Gleichung (7) und daraus ist, d. h. das Produkt a - s der federseitigen Korrekturspirale muß ebenfalls in einer e-Funktion geändert werden, worin a und s Funktionen von 99 darstellen.If one applies the function q = em91 (7) for q = f (99), the result for the load-side spiral is q = emP q = einT and from equation (5) on the other hand is because m- = m - A m, is wider and Now the new spiral q has the desired property, by being twisted by a to allow the correction. However, due to the approach q = emv, the equalization law is no longer correct, which according to equation (1) reads: as long as a is regarded as constant, since due to equation (7) and it is, d. H. the product a - s of the spring-side correction spiral must also be changed in an exponential function, where a and s represent functions of 99.

Da bei der logarithmischen Spirale die Bogenlänge eine abgeleitete e-Funktion des Drehwinkels p ist, muß zwangsläufig für s der Ansatz gelten: s = s. + K (ec 11 C oder weiter nach Gleichung (1) Macht man die Vorspannung so wird daher ist Der Ablaufpunkt der Korrekturspirale auf der Federseite hat also gegenüber der Gewichtsspirale e- 91 dem Gesetz zu gehorchen und eine konstante Grundverschiebung aufzuweisen. Der enorme Vorteil eines solchen Systems liegt darin, daß sämtliche nur möglichen Fehlerquellen nunmehr als additives Glied im Exponenten der logarithmischen Spirale liegen und daher z. B. durch einfache Verdrehung der beiden Spiralen gegeneinander kompensiert werden können.Since the arc length of the logarithmic spiral is a derived e-function of the angle of rotation p , the following must inevitably apply for s : s = s. + K (ec 11 C or further according to equation (1) Do the bias so will thats why The point of departure of the correction spiral on the spring side thus has the law compared to the weight spiral e-91 to obey and a constant fundamental shift to have. The enormous advantage of such a system is that all possible sources of error now lie as an additive term in the exponent of the logarithmic spiral. B. can be compensated against each other by simply rotating the two spirals.

Während die bisherigen Überlegungen nur das allgemeine neue Prinzip ohne Berücksichtigung von Anfangsbedingungen erläuterten, seien in der folgenden Ableitung noch alle konstruktiv interessanten Konstanten, insbesondere auch das Zustandekommen der oben eingeführten Konstanten K und der Einfluß der Grundvorspannung s,) der Ausgleichsfeder dargestellt. Ausgangspunkt dieser Ableitung bietet aus Gründen der einfacheren Ableitbarkeit die federseitige Spirale. Beim Vergleich des exakten Ergebnisses zu den vorangegangenen, mehr qualitativen Überlegungen muß dies berücksichtigt werden.While the previous considerations only the general new principle without considering initial conditions, are in the following Derive all constants of constructive interest, especially that Creation of the constant K introduced above and the influence of the basic prestress s,) of the balancing spring is shown. Starting point for this derivation is provided by the spring-side spiral for reasons of easier derivation. At the Comparison of the exact result with the previous, more qualitative considerations this must be taken into account.

Aus Gleichung (1) sei Z - s = Qq = M das Zugmoment der Feder, welches durch das LastmomentQq aufzuheben ist.From equation (1), let Z - s = Qq = M be the tensile torque of the spring, which is to be canceled out by the load torque Qq.

Hierbei ist Falls die Kurve der federseitigen Spirale gegeben ist durch r = en 91, so ist der jeweilige Hebelarm a vom Ablaufpunkt des Seiles gegeben durch a = r - sin (12) Da der Winkel ip bekanntlich konstant ist, ist und a = r - N. (15) Für die Änderung des Federweges _A s gilt A s = A b - A h, (16) wobei A b die Bogenlänge und A h die Abwanderung des Ablaufpunktes in vertikaler Richtung für eine bestimmte Änderung des Federweges sind. Für die Bogenlänge ergibt sich bei einer Verdrehung um den Winkel A 99 mit T = T, + A 99: Für A h ergibt sich A h = (r - r,) - cos y . (en 9,o en#I 9, - en gb) - n - N = n - N en (enA 9, (18) Nach der Gleichung (16) ist daher und nach der Gleichung (11) ergibt sich für das Zugmoment der Feder Stellt man ein, um für M zu einer einfachen e-Funktion zu kommen, so wird und weiter also M = N - Z, - ezn-d 91 + n gg,. (22) Das ist das Zugmoment der Feder, welches durch das Lastmoment Q - q aufzuheben ist. Daher muß sein: Q - q = M = N - Z, - e2nJp + n ggo, woraus sich für den lastseitigen Hebelarm die Funktion oder ergibt. Die Funktion der lastseitigen Spirale lautet analog der Gleichung (12) worin sin const, daher damit wird Somit beträgt die Funktion der lastseitigen Spirale Nach der Gleichung (2 1) ist N - eng, = S, . n' Wodurch sich für r ergibt. Diese Schlußformeln stellen die tatsächliche Kurvenform der lastseitigen Ablaufspirale r = f00 dar, während in den allgemeinen Überlegungen nur die wirksamen Hebelarme der beiden Seilabläufe diskutiert waren.Here is If the curve of the spring-side spiral is given by r = en 91, the respective lever arm a from the point of departure of the rope is given by a = r - sin (12) Since the angle ip is known to be constant and a = r - N. (15) For the change in spring travel _A s , A s = A b - A h, (16) where A b is the arc length and A h is the migration of the point of discharge in the vertical direction for a certain change in the Travel are. For the arc length, a rotation through the angle A 99 with T = T, + A 99 results: For A h we get A h = (r - r,) - cos y . (en 9, o en # I 9, - en gb) - n - N = n - N en (enA 9, (18) According to equation (16) , therefore and according to equation (11) results for the tensile moment of the spring If you ask in order to arrive at a simple exponential function for M, so becomes and further so M = N - Z, - ezn-d 91 + n gg ,. (22) That is the tensile moment of the spring, which is to be canceled by the load moment Q - q . Therefore: Q - q = M = N - Z, - e2nJp + n ggo, from which the function for the load-side lever arm is derived or results. The function of the load-side spiral is analogous to equation (12) where sin const, hence so will Thus, the function of the load-side spiral is According to equation (2 1) , N - en g, = S,. n 'Which means r results. These final formulas represent the actual curve shape of the load-side drainage spiral r = f00 , while in the general considerations only the effective lever arms of the two rope drains were discussed.

Wie erwartet, zeigt das Ergebnis richtig an, daß die Lastspirale-r die doppelte Steigung der Federspirale aufweist und im übrigen alle Korrekturwerte im Exponenten enthält. Die Formel (24) legt die Grundverdrehung In fest, welche durch die Eigenschaft aller Spiralen bedingt ist, daß der Ablaufpunkt nicht mit dem Schnittpunkt von Zugrichtung und deren Normalen durch den Mittelpunkt zusammenfällt. Bei allen nichtlogarithmischen Spiralen verursacht die Berücksichtigung dieser Tatsache große Schwierigkeiten. Den sehr wichtigen Einfluß der Ausgangsstellung % im Verhältnis zu dem für diese Anfangsstellung geltenden Kräfteverhältnis zeigen die beiden Exponentsummanden an. Weiter wurde während der Ableitung der Ansatz gemacht und die Anfangsbedingung der Spiralengruppe mit der Anfangsbedingung der Feder für die Anfangskraft Z, damit festlegt. Die Formel (24) kann daher auch wie Formel (25) geschriAen werden. Weicht das Kräfteverhältnis vom Sollwert ab, muß also q" um ein A (p korrigiert werden gemäß Formel (24). Dabei verändert sich auch auf den Wert also mit einer e-Funktion. In genügend kleinen Bereichen ist die e-Funktion als linear anzusehen, und es können daher kleine Korrekturen durch reine s,-Veränderungen durchgeführt werden.As expected, the result correctly indicates that the load spiral-r has twice the pitch of the spring spiral and, moreover, contains all the correction values in the exponent. The formula (24) defines the basic rotation In fixed, which is due to the property of all spirals that the point of discharge does not coincide with the point of intersection of the direction of pull and its normal through the center point. With all non-logarithmic spirals, taking this fact into account causes great difficulties. The very important influence of the starting position % in relation to the balance of forces applicable to this starting position show the two exponent summands at. The approach was continued during the derivation made and the initial condition of the spiral group with the initial condition of the spring for the initial force Z, thus determines. The formula (24) can therefore also be written like formula (25) . If the ratio of forces deviates from the nominal value, q "must be corrected by an A (p are according to formula (24). It also changes on the value so with an exponential function. In sufficiently small areas, the exponential function is to be regarded as linear, and small corrections can therefore be carried out by means of pure s, changes.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, die s,-Justiereinstellung nur zur Feineinstellung zu verwenden, wogegen die Grobeinstellung durch stufenweise Verdrehung der beiden Spiralen gegeneinander bewerkstelligt werden kann.The solution according to the invention provides for the adjustment setting only to use for fine adjustment, whereas the coarse adjustment by stepwise Rotation of the two spirals against each other can be accomplished.

Durch die Wahl der logarithmischen Spiralen ist die Einstellmöglichkeit auf verschiedene an sich konstant bleibende Lasten gegeben. Auch ist es möglich, ein und dieselbe Vorrichtung für stark verschiedene Lasten justierbar zu machen, d. h. für verschiedene schwere Geräte, die auf dem gleichen Stativ mit einheitlichen Ausgleichsfedern montiert werden können. Durch die Erfindung wird eine vereinfachte Montage und Lagerhaltung ermöglicht.By choosing the logarithmic spirals, it is possible to adjust to different loads that remain constant. It is also possible to make one and the same device adjustable for very different loads, i. H. for various heavy devices that can be mounted on the same tripod with uniform compensating springs. The invention enables simplified assembly and storage.

Eine kurze schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt an Hand der Figuren. In F i g. 1 sind die beiden üblicherweise verwendeten Lastausgleichsvorrichtungen durch Anwendung von Gegengewichten G bzw. von Ausgleichsfedern Z dargestellt. In F i g. 2 ist die ebenfalls bereits bekannte Anordnung mit Hilfe einer Ablaufrolle in Form einer archimedischen Spirale für die Last gezeigt. Die Ausgleichsfeder wirkt über eine zylindrische Rolle. In F i g. 3 ist die erfindungsgemäße Anordnung unter Verwendung von last- und federseitigen Spiralrollen gezeichnet, wobei die Spiralrollen dem Gesetz einer logarithmischen Spirale gehorchen. Der Ablaufpunkt A, in der Anfangsstellung der beiden Spiralrollen zueinander (Winkel (po) wandert nach einer Verdrehung um Agg bis zum Punkt A. Die zugehörigen Hebelarme sind mit a, bzw. a bezeichnet.A brief schematic representation of the arrangement according to the invention is given with reference to the figures. In Fig. 1 shows the two commonly used load balancing devices by using counterweights G and balancing springs Z, respectively. In Fig. 2 shows the arrangement, which is also already known, with the aid of a run-off roller in the form of an Archimedean spiral for the load. The compensating spring acts via a cylindrical roller. In Fig. 3 shows the arrangement according to the invention using load-side and spring-side spiral rollers, the spiral rollers obeying the law of a logarithmic spiral. The run-off point A, in the initial position of the two spiral rollers to each other (angle (po) migrates after a rotation by Agg to point A. The associated lever arms are designated with a or a.

In F i g. 3 a sind die Abhängigkeiten der Federlängen bzw. Federkräfte graphisch dargestellt.In Fig. 3 a, the dependencies of the spring lengths or spring forces are shown graphically.

F i g. 4 zeigt im kartesischen Koordinatensystem die einzelnen Teile des Exponenten gemäß Gleichung (23) sowie die Gewinnung verschiedener Ausgangspunkte S bei Änderung des Lastfederverhältnisses In den F i g. 5 und 5a sind in schematischer Form weitere erfindungsgemäße Vorschläge dargestellt, bei welchen mit Hilfe von Rollen od. dgl. die Wirklinien der Kräfte Q und Z längs eines Winkels aufeinanderwirken bzw. eine Auslenkung mit vorzugsweise bewegbarer Rolle, beispielsweise an der Federseite, vorgesehen ist, durch die gleichzeitig sowohl die Grundvorspannung der Feder als auch die Änderung des Grundverdrehungswinkels beider Spiralen zueinander durch die Änderung des Auslaufwinkels ermöglicht wird.F i g. 4 shows in the Cartesian coordinate system the individual parts of the exponent according to equation (23) as well as the acquisition of different starting points S when the load spring ratio changes In the F i g. 5 and 5a show in schematic form further proposals according to the invention, in which the lines of action of the forces Q and Z interact along an angle with the aid of rollers or the like or a deflection with a preferably movable roller, for example on the spring side, is provided, by which both the basic preload of the spring and the change in the basic angle of rotation of the two spirals to one another by changing the run-out angle are made possible at the same time.

Claims

1. A cam gear d for compensating for a constantly acting on their excursion load by means of springs, linear or approximately linear characteristic, wherein the lever arms of both the Lastals are also the spring side designed variable in each position of the load, characterized urch use of two logarithmic spiral rolls whose sequence functions for the load spring and for the compensating spring are different from one another.

2. Transmission according to claim 1, characterized in that the run-off path of the load-side spiral always corresponds exactly or at least approximately to the square of the run-up path on the spring-side spiral. 3. A transmission according to claims 1 and 2, characterized in that the formation of the Q uadratfunktion the load-side spiral is produced by a gear or the double slope of the weight-side spiral. 4. Transmission according to claims 1 to 3, characterized in that devices are provided to rotate the spiral rollers against each other in steps or continuously for adjustment purposes. 5. Transmission according to claims 1 to 4, characterized in that devices are provided to adjust the basic preload of the springs by changing the length of the spring-side traction means. 6. Transmission according to claims 1 to 5, characterized in that the spring-side traction means is deflected in a manner known per se over one or more movable rollers in order to achieve a low overall height of the spring system and easy adjustability. 7. A transmission according to claims 1 to 4, characterized in that a movable roller is provided, through the deflection of which the basic bias of the spring and the change in the basic angle of rotation of the two spirals to one another is carried out by changing the approach angle at the same time. 8. Transmission according to claims 1 to 7, characterized in that the logarithmic spiral rollers are mounted and coupled on a common axis. Documents considered: Swiss patent specification No. 203 756 # French patent specification No. 809 158; U.S. Patent No. 2061,322.