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Achseneinstellmechanismus
Die Erfindung bezieht sich auf einen Achseneinstellmechanismus, der eine Antriebsachse, eine ange- triebene Achse und eine damit gekuppelte Ausgangsachse enthält, welche Ausgangsachse in verschiedenen
Winkellagen einstellbar sein soll. Dieser Mechanismus enthält einen Elektromagnet, der eine Kupplung derart steuert, dass, wenn der Elektromagnet erregt ist, die Antriebsachse und die angetriebene Achse ge- kuppelt sind. Ein solcher Achseneinstellmechanismus kann elektrisch zur Einstellung der Achse In eine vorherbestimmte Lage ferngesteuert werden, wobei sich diese Einstellung mit sehr grosser Genauigkeit durchführen lässt. Der Einstellmechanismus nach der Erfindung eignet sich insbesonders zur Betätigung veränderlicher Abstimmelemente in Radiofernmeldesystemen ; es sind aber auch andere Anwendungen, z.
B. bei Werkzeugmaschinen, möglich. Der Achseneinstellmechanismus nach der Erfindung zeichnet sich durch eine grosse Einstellgenauigkeit, durch eine einfache Bauart und durch besonders kleine Abmessungen aus.
Gemäss der Erfindung ist der Achseneinstellmechanismus vorerwähnter Art dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsachse und die angetriebene Achse konzentrisch angeordnet sind und die Kupplung eine Schraubenfeder besitzt, von der ein Ende auf der angetriebenen Achse befestigt ist, die mit einem zylindrischen Bund versehen ist, wobei die Schraubenfeder einen solchen Wicklungssinn hat, dass bei Drehung der Achse in einer bestimmten Richtung die Feder rings um den erwähnten Bund fest zur Anlage kommt, so dass eine Kupplung gebildet wird, welche das Drehmoment übertragen kann, und dass der Anker des Elektromagnetes mit einem Kupplungsteil versehen ist, der bei nicht erregtem Magnet das freie Ende der Schraubenfeder in einer vorherbestimmten Winkellage hält, wobei die Schraubenfeder sich vom Bund löst, so dass die Achsen gegenseitig entkuppelt werden,
während die angetriebene Achse in einer vorherbestimmten Lage durch den Kupplungsteil des Ankers gemeinsam mit der Schraubenfeder gehalten wird, wooei dieser Kupplungsteil bei erregtem Magnet eine solche Bewegung des freien Endes der Schraubenfeder ermöglicht, dass die Achsen verbunden werden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung liegen sowohl der Elektromagnet als auch der Anker zu den Achsen koaxial und der Anker ist axial beweglich und mit einem Kupplungsteil versehen, der einen Teil einer Klauenkupplung mit vorherbestimmter Kupplungsteilung bildet und der mit einem entsprechenden Kupplungsteil zusammenwirken kann, der mit dem freien Ende der Schraubenfeder verbunden ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. bei der die Ausgangsachse durch ein Schneckenrad auf der angetriebenen Achse angetrieben wird. ist eine Anzahl von Nockenscheiben auf der Ausgangsachse vorgesehen, welche Scheiben mit je einem elektrischen Kontakt zusammenwirken können, wobei die Einstellung für die verschiedenen Stellungen dadurch erfolgt, dass ein Erregerstromkreis für den Elektromagnet durch verschiedene elektrische Kontakte oder Kombinationen elektrischer Kontakte in Parallelschaltung geschlossen wird.
Bei einer Ausft1hrungsform der Erfindung ist die angetriebene Achse mit einer Nockenscheibe versehen, die mit einem Kontakt derart zusammenwirken kann, dass der Kontakt bei einer vorherbestimmten Lage der angetriebenen Achse jeweils nach einer einzigen Umdrehung derselben unterbrochen wird, welcher Kontakt parallel mit den Kontakten verbunden ist, die durch die Nockenscheiben auf der Ausgangsachse gesteuert werden.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Achseneinstellmechanismus, Fig. 2 einen Schnitt durch den Me- chanismus nach Fig. l längs der Linie A-A, in Richtung des Pfeiles gesehen. und Fig. 3 eine Seitenansicht des Mechanismus nach Fig. l.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist auf einer Grundplatte 1 mittels Kugellager 2 und 3 eine Achse 4 montiert, die z. B. durch einen nicht dargestellten Elektromotor angetrieben werden kann. Das Lager 3 ist in einem hülsenförmigen Kern 5 eines Elektromagnetes 5a untergebracht. der die Achse 4 konzentrisch umgibt. Der
Elektromagnet 5a hat einen die Achse 4 konzentrisch umgebenden Anker 6, der in der Längsrichtung der
Achse verschiebbar ist und mittels eines Stiftes 7 arretiert wird, so dass er in einer festen Lage gegenüber dem Elektromagnet 5a und den weiteren unbeweglichen Teilen der Vorrichtung gehalten wird. Zwischen einem im Kern des Elektromagnetes fest angeordneten Ring 9 und dem Anker 6 ist eine die Achse 4 um- gebende Druckfeder 8 vorgesehen, welche den Anker stets möglichst weit nach rechts drückt.
Auf dem
Anker 6 Ist ein Kupplungselement 10 einer Klauenkupplung angeordnet, welches Element mit einem zwei- ten Kupplungselement 11 zusammenwirkt, das sich um die Achse 4 drehen kann und an dem ein Ende einer Feder 13 mittels eines Ringes 12 fest angebracht ist. Diese Feder passt auf einen auf der Achse 4 fest angeordneten Bund 22. Das andere Ende der Feder umgibt eine um die Achse 4 frei drehbare Hülse 14, an der sie durch einen Befestigungsring 15 befestigt ist. Die Hülse 14 ist mit einer Schnecke 16a versehen, die einen Teil einer Schneckenradübersetzung bildet, deren Schneckenrad 16b (Fig. 3) auf der Ausgangs- achse 17 des Mechanismus sitzt. Auf der Hülse 14 befindet sich weiter ein Nocken 18, der mit einem Ru- hekontakt 19 zusammenwirkt, der bei jeder vollen Umdrehung der Hülse 14 eine Unterbrechung liefert.
Auf der Ausgangsachse 17 ist eine Anzahl einstellbarer Nockenscheiben 20 (z. B. 9 Scheiben) vorge- sehen. Mit diesen Scheiben wirkt eine Anzahl von Kontakten 21 zusammen. Die Nockenscheiben 20 sind derart gestaltet, dass in jeder gewünschten Lage, z. B. bei jedem fünften oder sechsten Grad des Drehwinkels der Ausgangsachse 17, verschiedene Kontakte 21 geschlossen werden, so dass in jeder dieser Lagen eine besondere Kombination geschlossener und unterbrochener Kontakte vorliegt.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt : Wenn die Ausgangsachse 17 auf eine bestimmte Lage eingestellt werden soll, wird ein Erregerstromkreis für den Elektromagnet geschlossen, in welchem sich jeweils einer der Kontakte 21 befindet, dessen Unterbrechung zum Erreichen der gewünschten Lage notwendig ist, wobei parallel zu allen Kontakten, welche die Stromkreise herstellen, der Feinregelungskontakt 19 geschal- tet ist. Beim Einschalten des Elektromagnetes wird der Anker 6 nach links gezogen, wodurch die Klauenkupplung 10,11 gelöst wird, so dass das Ende der Schraubenfeder 13, das durch den Ring 12 mit dem Kupplungsteil 11 verbunden ist, frei wird und die Hülse 14 mit der Achse 4 dadurch gekuppelt wird, dass die Feder 13 sich am Bund 22 festklemmt.
Wenn die Ausgangsachse 17 eine Lage erreicht hat, in welcher der bei Herstellung des Erregerstromkreises ausgewählte Kontakt 21 unterbrochen und der Kontakt 19 wirksam gemacht ist, wird der Erregerstrom für den Elektromagnet 5a unterbrochen, so dass der Anker 6 sich unter der Wirkung der Feder 8 nach rechts bewegt. Dabei wirkt der Kupplungsteil 10 nicht unmittelbar mit dem Kupplungsteil 11 zusammen, sondern das eingeschaltete System dreht sich wegen der Trägheit weiter, bis die Kupplungsteile 10 und 11 ineinander eingreifen. Dies erfolgt somit bei einer genau bestimmten Stellung der Hülse 14. Das Ende der Schraubenfeder 13 wird dabei durch den Kupplungsteil 11 in einer solchen Richtung bewegt, dass die Feder sich vom Bund 22 löst und die Achse 4 mit dem zugehörigen Motor sich nach wie vor drehen kann, ohne dass die Einstellung der Achse 17 beeinflusst wird.
Die weitere Drehung der Achse 4 kann absichtlich oder auch infolge der Trägheit dieser Achse und des Antriebsmotors hervorgerufen sein.
Die richtige, endgültige Lage der Ausgangsachse wird somit in erster Linie durch die Lage der einstellbare Nocken 20 auf der Achse 17 bedingt, und wenn z. B. neun Nockenscheiben vorgesehen sind, lassen sich neun verschiedene Lagen der Ausgangsachse erzielen. Die grosse Genauigkeit der Einstellung wird dadurch erreicht, dass der Anker 6 gemeinsam mit der Klauenkupplung 10,11 und der Schraubenfeder 13 die richtige Winkellage der Schnecke 16a bedingt.
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