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Resonanzfederantrieb mit von der Resonanzfeder gesteuertem Triebrad.
Die in letzter Zeit für die Fernsteuerung von elektrischen Apparaten, wie Schaltern, Uhren, Tarifapparaten und Treppenautomaten, vorgeschlagenen Resonanzfederantriebe enthalten im wesentlichen ein auf die gewünschte Steuerfrequenz abgestimmtes Magnetsystem und einen von der Resonanzfeder des Magnetsystems betätigten Antrieb, der insbesondere in Form einer Triebscheibe gewählt wird.
Bei diesen bisher bekanntgewordenen Resonanzfederantrieben wird. abgesehen von andern betriebstechnischen Nachteilen, die Betriebssicherheit insbesondere durch die vorhandene schwierige Einstellung und die leichte Abnutzungsmöglichkeit der Getriebeorgane stark gefährdet.
So ist es bei nicht ordnungsgemässem Eingriff zwischen Triebzunge und Triebrad möglich, dass der Antrieb unter Umständen überhaupt nicht anspricht oder zumindest mit grossen Energieverlusten zu rechnen ist. Von besonderer Bedeutung ist der Eingriff bei Antrieben mit als Zahnrad ausgebildetem Triebrad. Ein Versagen derartiger Zahnradantriebe kann beispielsweise dann auftreten, wenn die Zahnteilung grosser als die Schwingungsamplitude der Triebzunge ist oder wenn die Triebzunge zu straff mit dem Triebrad in Eingriff steht. Die exakte Einstellung der Trieborgane bedingt natürlich wiederum eine möglichst geringe Abnutzung der Trieborgane, was jedoch bei den bekannten Konstruktionen nicht zur Genüge gewährleistet ist.
Es ist daher zur Erzielung einer hohen Betriebssicherheit und eines guten Wirkungsgrades bei der Konstruktion der Resonanzfederantriebe besonderes Augenmerk auch auf die Einstellung und Abnutzungsmöglichkeit der Getriebeorgane zu richten.
Die Erfindung betrifft nun einen Resonanzfederantrieb mit von der Rcsonanzfedcr gesteuertem Triebrad für die verschiedenartigsten Verwendungszwecke, der sich im wesentlichen durch grosse Einfachheit, hohe Betriebssicherheit und guten Wirkungsgrad auszeichnet.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass Mittel vorgesehen sind. durch die sowohl die Grundeinstellung der Trieborgane als auch eine durch die Abnutzung der Trieborgane bedingte Nachregulierung automatisch bewirk) wird.
Diese Mittel können beispielsweise entweder in einer eine Nachgiebigkeit des Triebrades herbeiführenden Federanordnung oder in einem zwischen Triebfeder und Triebrad mit grossem Achsspiel gelagerten Röllchen bestehen. Ausser den angeführten Mitteln sind naturgemäss auch
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weise an Stelle des Röllchens auch ein Keil treten.
An Hand der Zeichnung sollen die einzelnen Merkmale der Erfindung noch näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht, Fig. 2 eine Draufsicht, Fig. 3 eine Teilansicht eines erfindunggemässen Resonanzfederantriebes im vergrössertem Massstabe. In der Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt.
Das Magnetsystem enthält einen Dauermagneten 1, ein Triebeisen 2, eine Resonanzzunge 3 und eine Erregerspule 4. Der Dauermagnet 1 ist einerseits mittels Schrauben 6 an den Platinen 7,8 und anderseits mittels Schrauben 9 an einem mit den Platinen 7, 8 durch Schrauben 10 verbundenen Querträger 11 befestigt. Die Befestigung der zwischen den Polen des Triebeisens 2
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schwingenden Resonanzzunge 3 erfolgt mittels Klotz 12 und Schraube 13 an dem Querträger 11. Das Triebeisen 2 ist wiederum unter Verwendung einer besonderen Winkellasche 14 und Schrauben 15 mit dem Dauermagneten 1 fest verbunden.
Der Mechanismus des Resonanzfederantriebes setzt sich aus zwei Systemen, dem Ansprechsystem und dem Triebsystem zusammen.
Das Ansprechsystem, das in den beiden angegebenen Ausführungsbeispielen die gleiche Form besitzt, besteht aus einem mit einem Sperrstift 16 versehenen, um eine Achse 17 verschwenkbaren Schleuderhebel 18 und einem auf einer Achse 19 festsitzenden, mit drei Nuten 20 versehenem Sperrad 21.
Das Triebsystem der in den Fig. 1-3 dargestellten Ausführungsform enthält eine auf der Achse 19 sitzende glatte Triebscheibe 22. eine an der Resonanzfeder 3 sitzende Triebzunge 23 und ein Röllchen 24, das an einem Drahtächschen 25 einer dünnen, mit einer Aussparung 34 versehenen und an einer gewichtsbelasteten Sektorscheibe 26 befestigten Blattfeder 27 lose drehbar gelagert ist. Die gewichtsbelastete Sektorscheibe 26, die lose drehbar in der Triebachse 19 sitzt, sorgt für einen genügenden Anpressungsdl1lck des Röllchens 24 an die Triebscheibe 22.
Die Lagerung des Röllchens 24 an dem chschen 25 ist aus der Fig. 3 im vergrösserten Massstabe, in der die Blattfeder 27 nicht eingezeichnet ist : klar zu erkennen. Aus dieser Figur ist leicht ersichtlich, dass das Röllchen 54 mit sehr grossem Spiel auf dem chschen 25 sitzt. Durch die hiebei erzielte Nachgiebigkeit des Röllchens 24 wird erreicht, dass dieses während des Betriebes von der Triebzunge 23 der Resonanzfeder 3 gegen die Triebscheibe 22 gedrückt wird. Vorzugsweise wird man ferner die Entfernung zwischen chschen 25 und Triebachse 19 derart wählen, dass das Ächschen 25 an dem linken inneren Umfang des Röllchens 24 zum
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Triebscheibe 22 zu drücken.
Eine besondere Grundeinstellung der Getriebeorgane 22, 23, 24 ist, da sich das Röllchen 24 durch die gewichtsbelastete Sektorscheibe 26 und durch das grosse Achsspiel von selbst in die erforderliche Lage einstellt, nicht notwendig. Auch wenn sich das Röllchen 24 während des Betriebes abnutzt-was wohl infolge der walzenden Bewegungen des Röllchens 24 an der Triebscheibe 22 und an der Triebzunge 23 kaum in Frage kommt-, wird sich das Röllchen 24 wieder derart einstellen, dass eine Betriebsstörung nicht auftritt. Es werden also durch einen derartigen Resonanzfederantrieb Fehlerquellen, die sich durch ungenaue Lage und Abnutzung der Trieborgane ergeben, vollkommen eliminiert. Ein grosser Vorteil ist fernerhin noch die äusserst geringe Abnutzung der Trieborgane.
Die Rolle 24 könnte unter Umständen auch durch einen Keil ersetzt werden ; auf alle Fälle wird mit dem Röllchen ein günstiger Wirkungsgrad erzielt. Die Triebzunge 23 braucht nicht unbedingt die aus der Fig. 1 ersichtliche schräge Stellung, sondern sie kann auch eine senkrechte oder eine beliebige andere Lage zur Resonanzfeder 3 einnehmen.
Bei Erregung der Spule 4 des Magnetsystems von einer der Netzfrequenz überlagerten Steuerfrequenz wird die Resonanzfeder 3 starke Eigenschwingungen ausführen, die vorerst ein Hochwerfen des auf der Resonanzfeder 3 aufliegenden Schleuderhebels 18 bewirken. Der Stift 16 des Schleuderhebels 18 wird dann aus der Nut 20 der Sperrscheibe 21 gehoben und hiedurch die Triebscheibe 22 freigegeben. Die Triebzunge 23 der Resonanzfeder 3 versetzt dann über das Röllchen 24 die Triebscheibe 22 in Umdrehungen.
Der Vorgang während einer Schwingbewegung der Resonanzfeder 3 ist hiebei der. dass bei der Aufwärtsbewegung der Triebzunge 23 sich diese von dem Röllchen 24 entfernt, dagegen bei der Abwärtsbewegung mit dem Röllchen 24 in Eingriff gelangt und dadurch dieses in der in Fig. 1 und 3 durch Pfeil gekennzeichneten Richtung verdreht. Diese Verdrehung des Röllchens 24 bewirkt wiederum eine Verdrehung der Triebscheibe 22 in der eingezeichneten Pfeilrichtung. Durch die schnellen Schwingungen der Resonanzfeder 3 wird nun die Triebscheibe 22 in rasche Umdrehungen versetzt, die für die Steuerung irgendeines Vorganges nutzbar gemacht werden.
Das Triebsystem der Fig. 4 weist wiederum eine Triebscheibe 22 und eine mit der Resonanzfeder 3 verbundene Triebzunge 23 auf. An Stelle der Rollenanordnung tritt hier aber eine Federanordnung, die sich aus einer Feder 28 und einem unter dem Zug dieser Feder 28 stehenden Hebel 29 zusammensetzt.
Der unter Federdruck stehende Hebel 29 legt sich gegen die in einer Kulisse 30 verschiebbare Achse 19 der Triebscheibe 23. Die Triebscheibe 22 wird also durch die Federanordnung gegen die Triebzunge 23 gedrückt, die hier, wie bei den bekannten Resonanzfederantrieben, mit ihrer Stirnfläche an dem Umfang der Triebscheibe 22 zu liegen kommt.
Durch die bei Erregung der Spule 4 des Magnetsystems von der Steuerfrequenz in Schwingungen versetzte Resonanzfeder 3 wird der Schleuderhebel 18 um den Drehpunkt 17
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nach oben verschwenkt, so dass das hiedurch freigewordene Triebrad 22 von der Triebzunge 23 der Resonanzfeder in der eingezeichneten Pfeilrichtung in Umdrehung gebracht werden kann.
Der sich hiebei abspielende Triebvorgang beruht an sich auf einer dynamischen Wirkung.
Bei einer Abwärtsbewegung der Triebzunge 23 wird die Triebscheibe 22 mit einer gewissen
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Drehmoment erzeugende Reibung zwischen Triehzunge 23 und Triebscheibe 55 letztere etwas verdreht. Eine Aufwärtsbewegung der Resonanzfeder 3 bewirkt bei genügend raschen Schwin-
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Bewegungsrichtung ein. Drehmoment auf die Triebscheibe 5. 3 nicht ausgeübt wird.
Eine Inbetriebsetzung des Resonanzfederantriebes durch Netzfrequenzen und durch Er- schütterungen ist, da diese den Sehleuderhebel18 nicht derart verschwenken können, dass der
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wellen. Einschalt- oder ähnlichen Vorgängen herrührenden Impulsen möglich. In Wechselstromverbraucheranlagen wird dann die von der Netzfrequenz in Schwingungen versetzte Resonanz-
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eine Verdrehung der Triebscheibe 22 bewirken. Um nun diese Verdrehung der Triebseheibe 22 recht klein zu halten. wird zweckmässig die Sperrscheibe 21 mit mehreren Nuten 20 versehen.
In den zwei Ausführnngsbeispielen ist die Sperrscheibe 21 mit drei Nuten versehen. so dass beim Auftreten eines Störungsimpulses die Triebscheibe 22 um 1/3 einer Umdrehung verdreht werden kann. Zwecks weiterer Verkleinerung der durch die Störungsimpulse hervorgerufenen Umdrehung der Triebscheibe können natürlich auch mehr als drei Nuten vorgesehen werden.
Die durch die Störungsimpulse hervorgerufenen Umdrehungen der Triebscheibe 22 sind nun, da die Getriebeübersetznng zwischen Triebrad und der die Ausführung eines Schaltvorganges bewirkenden Einrichtung derart gewählt ist. dass erst nach mehrmaligen Umdrehungen der Triebscheibe 22 der Schaltvorgang eingeleitet werden kann, vollkommen wirkungslos. Wird beispielsweise die Getriebeübersetzung derart getroffen, dass nach 20 Umdrehungen der Schallvorgang beendigt ist, so wäre durch die Störungsimpulse etwa eine 18 malige Umdrehung der Triebscheibe erforderlich, um einen falschen Schaltvorgang einzuleiten. Es kommt jedoch in der Praxis nicht vor, dass Storungsimpulse eine derartig starke Umdrehungszahl der Trieb- scheibe 55 hervorrufen können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Resonanzfederantrieb mit von der Resonanzfeder gesteuertem Triebrad. dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, durch die sowohl die Grundeinstellung der Trieborgane als auch eine durch die Abnutzung der Trieborgane bedingte Nachregulierung automatisch bewirkt wird.