<Desc/Clms Page number 1>
Mechanische overbrenging.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een mechanische overbrenging.
Meer speciaal heeft de uitvinding betrekking op een mechanische overbrenging tussen twee beweegbare elementen waarbij de beweging van één element een rotatiebeweging of een translatiebeweging of nog een gecombineerde rotatie- tanslatiebeweging is, terwijl de beweging van het andere element een draaibeweging is, waarbij dit laatste element tussen twee uiterste standen bewogen kan worden, bijvoorbeeld zoals in het geval van een ruitenwisser of van een verlichtingsarmatuur die in en uit een muurnis kan worden gedraaid, of dergelijke.
Men kent reeds zulke overbrengingen die bijvoorbeeld bestaan uit in elkaar grijpende tandwielen of uit een tandwiel dat kan samenwerken met een tandheugel of dergelijke.
Een nadeel van zulke bekende overbrengingen is dat de fabricage van de vertandingen relatief duur is en dat hiervoor speciale machines en gereedschappen vereist zijn.
Een ander nadeel is dat zulke overbrengingen steeds een bepaalde speling vertonen die bovendien toeneemt met de slijtage van de tandwielen.
<Desc/Clms Page number 2>
Nog een nadeel is dat doorgaans een smering nodig is om de slijtage van de tandwielen binnen de perken te houden.
Nog een belangrijk nadeel is dat de overbrengingsverhouding van de voornoemde overbrengingen constant is en dat bijgevolg de aanpassing van de snelheid van het aangedreven voorwerp, bijvoorbeeld om een zachte uitloopfase op het einde van de overgebrachte beweging te bekomen, enkel kan worden geregeld door een aangepaste sturing van de aandrijving aan de ingang van de overbrenging.
Dergelijke sturingen zijn over het algemeen complex en duur.
Ook wanneer men de overgebrachte kracht of het overgebrachte koppel wenst te regelen, dient hiervoor een relatief complexe en dure sturing van de voornoemde aandrijving voorzien te worden.
Een bijkomend nadeel is dat de bekende overbrengingen doorgaans lawaai produceren.
De huidige uitvinding heeft tot doel aan de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden doordat zij voorziet in een overbrenging die zeer eenvoudig te realiseren is met goedkope en eenvoudige onderdelen die gemakkelijk te vervangen zijn en die geen smering behoeven en bovendien weinig onderhevig zijn aan slijtage.
Hiertoe betreft de uitvinding een mechanische overbrenging die minstens bestaat uit een eerste beweegbaar onderdeel in
<Desc/Clms Page number 3>
de vorm van een verdraaibare kam (5) en uit een tweede beweegbaar onderdeel dat met de kam (5) is verbonden door middel van twee banden (10-11), waarbij elke band (10-11) met één uiteinde is vastgemaakt aan de kam (5) en met zijn andere uiteinde is vastgemaakt aan het voornoemde beweegbaar onderdeel.
Bij voorkeur worden de voornoemde banden strak aangespannen waardoor een spelingvrije en geruisloze overbrenging gerealiseerd kan worden.
Door een geschikte keuze van de vorm van de kam, kan men op een eenvoudige manier het verloop van de overgebrachte snelheid en van de overgebrachte krachten volgens een gewenste curve laten verlopen zonder dat hiervoor dure en complexe sturingen vereist zijn. Zo kan men bijvoorbeeld met een geschikte vorm van de kam de overgebrachte beweging automatisch laten afremmen bij een omkering van de beweging hetgeen een zachte en soepele overgang garandeert.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven van een overbrenging volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin:
Figuur 1 schematisch een zijaanzicht weergeeft van een overbrenging volgens de uitvinding; figuur 2 een doorsnede weergeeft volgens lijn II-II in figuur l;
<Desc/Clms Page number 4>
figuur 3 een zicht weergeeft zoals in figuur 1, doch voor een andere stand van de overbrenging; figuur 4 een curve weergeeft van de overgebrachte draaisnelheid van een overbrenging volgens de uitvinding in functie van de stand van de overbrenging, figuur 5 een variante weergeeft van figuur l; figuren 6 tot 11 schematisch verschillende standen weergeven van de variante volgens figuur 5;
figuur 12 een curve weergeeft zoals deze van figuur 4, doch voor de overbrenging van de figuren 6 tot 11; figuur 13 in perspectief een praktische uitvoeringsvorm weergeeft van de overbrenging volgens figuur 6.
In de figuren 1 en 2 is een overbrenging 1 volgens de uitvinding weergegeven die is aangebracht in een behuizing 2.
In de behuizing 2 is een as 3 verdraaibaar in lagers 4 aangebracht en is een eerste beweegbaar onderdeel voorzien in de vorm van een kam 5 in de vorm van een plaatvormig element dat dwars op deze as 3 is bevestigd en dat zich met zijn buitenrand 6 over een bepaalde hoek a uitstrekt.
De vorm van de kam 5 is zodanig dat de afstand R van de buitenrand 6 tot de as 3 verschillend is van punt tot punt op deze buitenrand 6, waarbij deze afstand R functie is van de hoekpositie van het betreffende punt en waarbij de afstand R progressief verandert.
<Desc/Clms Page number 5>
In het weergegeven voorbeeld is de afstand R van de buitenrand 6 tot de as 3 groter in het midden van de buitenrand 6 dan aan de uiteinden ervan.
In de behuizing 2 is een tweede beweegbaar onderdeel voorzien in de vorm van een stang 7 die met één uiteinde uit de behuizing steekt en met dit uiteinde scharnierbaar is verbonden met een stang 8 van een cilinder 9 of dergelijke.
De stang 7 is met de kam 5 verbonden door middel van twee naast elkaar gelegen soepele banden 10-11, bijvoorbeeld uit textiel of kunststof, die kruiselings tussen de kam 5 en de stang 7 zijn aangebracht en die elk door middel van schroeven 12 of dergelijke met één uiteinde zijn vastgemaakt op een uiteinde van de buitenrand 6 van de kam 5 en die door middel van schroeven 13 of dergelijke met het andere uiteinde zijn vastgemaakt op de naar de kam 5 gerichte zijde 14 van de stang 7.
Bij de montage van de overbrenging 1 worden de voornoemde banden 10-11 strak aangespannen zodat de stang 7 naar de kam 5 toe wordt aangetrokken en de stang 7 met zijn voornoemde zijde 14 tegen de buitenrand van de kam 5 aanligt ter plaatse van een raakpunt P waar de banden 10-11 elkaar kruisen.
In het weergegeven voorbeeld wordt de overbrenging 1 gebruikt voor het aandrijven van een verdraaibare verlichtingsarmatuur 15 of dergelijke die met de voornoemde
<Desc/Clms Page number 6>
as 3 van de kam 5 is verbonden en die aan de voorzijde is voorzien van een verlichtingsopening 16.
De werking van de overbrenging 1 is zeer eenvoudig en als volgt.
In figuur 1 is de verlichtingsarmatuur in een middelste stand weergeven.
Zolang de cilinder 9 niet wordt bediend en de stang 7 van de overbrenging dus niet wordt verplaatst, kan de kam 5 zich niet verdraaien aangezien deze door middel van de aangespannen banden 10-11 door de stang 7 wordt vastgehouden, waardoor in dit geval de verlichtingsarmatuur 15 in deze middelste stand wordt geblokkeerd.
Wanneer vanuit deze middelste stand de cilinder 9 wordt bediend om, zoals weergegeven in figuur 3, de stang 7 van de overbrenging 1 naar boven te verplaatsen, dan wordt de band 11 naar omhoog getrokken waardoor deze band 11 op zijn beurt de kam 5 rond zijn as 3 naar boven doet wentelen waardoor de verlichtingsarmatuur 15 meer naar beneden wordt gericht.
Tijdens deze draaibeweging wordt de band 11 van de kam 5 afgerold, terwijl de andere band 10 over eenzelfde lengte op de kam 5 wordt opgerold, waarbij het raakpunt P tussen de stang 7 en de kam 5, zich als het ware langs de buitenrand 6 van de kam 5 verplaatst naar het onderste uiteinde van deze rand 6.
<Desc/Clms Page number 7>
Wanneer de cilinder 9 in omgekeerde zin wordt bediend om de stang 7 van de overbrenging 1 naar beneden te verplaatsen, dan wordt de kam 5 door de andere band 10 naar beneden getrokken, waardoor de verlichtingsarmatuur 15 meer naar boven wordt gericht. In dit geval verplaatst het raakpunt P zich in omgekeerde zin langs de buitenrand 6 van de kam 5 naar het bovenste uiteinde van deze rand 6.
Op deze manier kan de verlichtingsarmatuur 15 naar iedere gewenste stand tussen twee uiterste standen worden verdraaid.
De hoeksnelheid W waarmee de kam 5 en de verlichtingsarmatuur 15 worden verdraaid, is evenredig met de snelheid V waarmee de stang 7 wordt verplaatst en is omgekeerd evenredig met de afstand T van het voornoemde raakpunt P op de buitenrand 6.
Bij het verdraaien van de kam 5 verplaatst het raakpunt P zich langs de buitenrand 6 van de kam 5, waardoor, wanneer de kam 5 verder van zijn middenpositie wordt weggedraaid, de afstand T van het raakpunt P, door de vorm van de kam 5, geleidelijk aan kleiner wordt en bijgevolg de ogenblikkelijke draaisnelheid W van de verlichtingsarmatuur 15 geleidelijk toeneemt voor een constante aandrijfsnelheid V van de stang 7.
Dit wordt geïllustreerd aan de hand van figuur 4 die het verloop weergeeft van de ogenblikkelijke hoeksnelheid W van de verlichtingsarmatuur 15 in functie van de hoekpositie ss van de kam 5 en dit voor een constante aandrijfsnelheid V.
<Desc/Clms Page number 8>
Het is duidelijk dat de vorm van de kam 5 het verloop bepaalt van de voornoemde snelheidscurve en dat men, naar gelang de toepassing, door een gepaste keuze van de vorm van de kam 5, de beweging van de verlichtingsarmatuur 15 voor bepaalde posities trager of sneller kan laten verlopen.
Zo kan men bijvoorbeeld door een kam 5 te kiezen waarvan de afstand R van de buitenrand 6 tot de as 3 kleiner is in het midden dan aan de uiteinden, een snelheidscurve realiseren, zoals in figuur 4 in streeplijn is weergegeven, waarbij de verlichtingsarmatuur 15 wordt afgeremd bij het uitlopen van de beweging.
Het is niet uitgesloten dat in bepaalde zones de buitenrand 6 van de kam 5 cirkelvormig is uitgevoerd met een constante afstand R tot de as 3, zodat in deze zones de overbrengingsverhouding constant is.
In figuur 5 is een variante weergegeven van een overbrenging 1 zoals hiervoor beschreven, waarbij echter in dit geval de voornoemde kam 5 gevormd wordt door een lat 17 die met een bepaald gedeelte 18 rond de as 3 is geplooid en die op deze as 3 is vastgeklemd door middel van een spanbout 19 die de benen 20 van dit gedeelte 18 aan weerszijden van de as 3 met elkaar verbindt en waarbij een gedeelte 21 van deze lat 17 in de vorm van de buitenrand (6) van een kam (5) is geplooid, zodanig dat ook in dit geval de afstand R van de buitenrand 6 van deze geplooide
<Desc/Clms Page number 9>
kamvorm tot de as 3 in het midden van deze kamvorm groter is dan aan de uiteinden ervan.
De kam 5 is op analoge manier als in de vorige uitvoeringsvorm door middel van twee gekruiste banden 10-11 met een stang 7 verbonden, waarbij in dit geval de band 11 met een gedeelte 22 doorloopt op de binnenzijde van het gedeelte 18 van de lat 17 dat rond de as 3 is geplooid en waarbij dit gedeelte 22 van de band 11 dus tussen de as 3 en het gedeelte 18 van de lat 17 is ingeklemd en dienst doet als een soort slipkoppeling.
De werking van deze overbrenging 1 is gelijkaardig aan deze van de hiervoor beschreven uitvoering, met dit verschil dat bij een te grote koppeloverbrenging, bijvoorbeeld in het geval van een accidentele blokkering, de kam 5 kan slippen op zijn as 3, waardoor ongewenste schade door overbelasting voorkomen kan worden.
Het is duidelijk dat door de voornoemde klembout 19 meer of minder aan te spannen het maximum toelaatbaar koppel ingesteld kan worden, een en ander zodanig dat voor een groter koppel de slipkoppeling in werking treedt.
In figuur 6 is een uitvoering weergegeven welke gevormd wordt door een kam 5 en een stang 7, zoals in figuur 5, maar, waarbij in dit geval de stang 7 de drijfstang is van een kruk- en drijfstangmechanisme en waarbij dus deze stang 7 door middel van een krukpen 23 scharnierbaar is verbonden met een kruk 24 van een krukas 25.
<Desc/Clms Page number 10>
In de figuren 6 tot 11 wordt in opeenvolgende stappen de beweging weergegeven van de onderdelen van de overbrenging 1 wanneer krukas 25 in de zin van pijl Z wordt aangedreven, bijvoorbeeld door een niet in de figuren weergegeven motor of dergelijke.
Zoals is af te leiden uit de figuren 6 tot 9, wordt de stang 7 gedurende een eerste halve toer van de krukas 25 omhoog verplaatst, waardoor de kam 5 naar boven wordt gewenteld vanaf een eerste uiterste stand overeenstemmend met figuur 6 naar een tweede uiterste stand, zoals weergegeven in figuur 9, waarbij gedurende deze halve toer de ogenblikkelijke draaisnelheid W van de kam 5 beïnvloed wordt door de vorm van de kam 5.
Gedurende de volgende halve toer van de krukas wordt, zoals geïllustreerd wordt door de figuren 6 en 9 tot 11, de beweging van de stang 7 en dus ook van de kam 5 omgekeerd, waarbij na deze halve toer terug de situatie van figuur 6 wordt bereikt en waarbij ook in dit geval de draaisnelheid W mede bepaald wordt door de vorm van de kam 5.
Het is duidelijk dat voor de uiterste standen van de figuren 6 en 9, overeenstemmend met het onderste en het bovenste dode punt van het kruk- en drijfstangmechanisme, de ogenblikkelijke draaisnelheid W nul is, aangezien in deze standen de draaibeweging wordt omgekeerd.
In figuur 12 wordt het snelheidsverloop getoond in het geval dat de krukas 25 met een constant toerental wordt aangedreven, waarbij de punten A tot D op de curve
<Desc/Clms Page number 11>
respectievelijk overeenstemmen met de achtereenvolgende posities van de figuren 6 tot 9 gedurende de eerste halve toer van de krukas 25, terwijl de posities E en F overeenstemmen met de posities van de figuren 10 en 11 gedurende de volgende halve toer van de krukas 25.
Het is duidelijk uit deze figuur dat bij een continue aandrijving van de krukas 25, de kam 5 heen en weer wordt bewogen tussen twee uiterste posities en dat de kam 5 bij het bereiken van deze uiterste posities zeer geleidelijk wordt afgeremd om op een zachte manier tot stilstand te komen alvorens de draaizin wordt omgedraaid.
Aldus is zulke overbrenging 1 met een kruk- en drijfstangmechanisme 24-7 zeer geschikt voor het aandrijven van een verlichtingsarmatuur 15 waarbij deze verlichtingsarmatuur 15 zonder schokken verdraaid kan worden tussen twee uiterste standen en dit zonder dat hiervoor complexe en dure aansturingen van de motor vereist zijn.
Bovendien kan de krukas 25 steeds in dezelfde richting worden doorgedraaid om de verlichtingsarmatuur 15 naar een gewenste stand te brengen zonder dat hiervoor de draaibeweging van de krukas omgekeerd moet worden. Dit betekent dat de krukas 25 bijvoorbeeld aangedreven kan worden door een eenvoudige elektrische motor die steeds in dezelfde draaizin wordt aangedreven en dat er dus geen omschakelaars of dergelijke nodig zijn voor de ompoling van de motor.
<Desc/Clms Page number 12>
Wanneer de verlichtingsarmatuur 15 om de een of andere reden zou blokkeren, zal de kam 5 op zijn as 3 doorslippen en zal men op zeer eenvoudige wijze, na het wegnemen van de oorzaak van het blokkeren, de verlichtingsarmatuur 15 naar een gewenste positie kunnen brengen door de krukas gewoon verder door te draaien in dezelfde richting. Er zijn in dit geval dus geen extra regelingen of bijkomende maatregelen nodig zoals bij de bekende overbrengingen die gebruik maken van een elektronische of andere sturing voor de aandrijving.
Zulke overbrenging 1 volgens de figuur 6 is bijvoorbeeld ook geschikt voor het aandrijven van ruitenwissers of dergelijke met als voordeel ten opzichte van de bekende systemen, dat de omkering van de wisbeweging zeer zacht verloopt en dat de motor door de slipkoppeling beschermd is tegen doorbranden bij overbelasting door blokkering of dergelijke.
Het is duidelijk dat een overbrenging zoals in figuur 6 ook in omgekeerde zin gebruikt kan worden, waarbij, door een heen- en weergaande verdraaiing van de as 3 van de kam 5 een continu draaibeweging van de krukas 25 gerealiseerd kan worden voor de aandrijving van een rotatie pomp of dergelijke.
In figuur 13 is een praktische uitvoeringsvorm weergegeven van een overbrenging 1 volgens figuur 6, waarbij de overeenstemmende onderdelen op dezelfde manier genummerd zijn.
<Desc/Clms Page number 13>
In deze praktische uitvoeringsvorm is de stang 7 gebogen uitgevoerd en is bijkomend op de krukas 25 een pen 26 voorzien die als aanslag kan dienen voor een eindschakelaar of dergelijke.
De band 10 vertoont in deze uitvoeringsvorm, aan het uiteinde dat op de stang 7 wordt vastgemaakt, een lip 27 waarmee, bij de montage van de overbrenging 1, de banden 10 en 11 aangespannen kunnen worden.
Hiertoe wordt eerst de band 11 gemonteerd en wordt de band 10 met één uiteinde op de kam 5 vastgemaakt, waarna vervolgens de band 10 wordt aangespannen door aan de voornoemde lip 27 te trekken en door vervolgens de band 10 met zijn losse uiteinde aan de lip 27 in aangespannen toestand op de stang 7 vast te maken.
Alhoewel in de hiervoor beschreven varianten de overbrenging wordt gevormd door een kam 5 die samenwerkt met een tweede beweegbaar onderdeel in de vorm van een stang 7, is het niet uitgesloten dat in plaats van een stang 7 een ander beweegbaar onderdeel wordt toegepast.
Zo kan bijvoorbeeld de stang 7 worden vervangen door een tweede kam die samenwerkt met de kam 5, waarbij deze tweede kam verdraaibaar op een tweede as is aangebracht en door middel van banden 10-11 met de kam 5 is verbonden, zodanig dat beide kammen steeds met hun buitenranden met elkaar in aanraking zijn. In dit geval wordt dus een rotatiebeweging van één kam omgezet in een rotatiebeweging van de nadere
<Desc/Clms Page number 14>
kam, waarbij de overbrengingsverhouding in functie is van de vorm van beide kammen.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een overbrenging volgens de uitvinding kan in allerlei vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.