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Zeitgesteuerter Antrieb Beim Antrieb von Registriergeräten und andern zeitgesteuerten Messeinrichtungen hängt der Gang des zeitgebenden Uhrwerkes von der Belastung durch das gesteuerte bzw. angetriebene Element ab. Diese Belastung kann z. B. durch die Kraft zur Bewegung eines Papierstreifens gegeben sein. Die von der Grösse der Belastung abhängige Gangänderung des Uhrwerkes könnte bei der Justierung mitberücksich- tigt werden, wenn die Belastung konstant wäre. Das kann aber bei derartigen Antrieben nie vorausgesetzt werden, da die Belastung meist die Folge von Reibungsverlusten ist, die grundsätzlich starken Schwankungen infolge Verschmutzung Temperatur- änderungen usw. unterworfen sind. Darüber hinaus ist z.
B. beim Antrieb eines von einer Vorratsrolle ablaufenden Papierstreifens das erforderliche Drehmoment von den Durchmessern der Streifenwickel abhängig und ändert sich damit auch stark während des gesamten Ablaufvorganges. Bei Registrierverfah- ren, die eine hohe Konstanz der Vorschubgeschwin- digkeit verlangen, sind die von den oben erwähnten Laständerungen verursachten Gangschwankungen nicht mehr tragbar. Das trifft z. B. für die neueren Impuls-Registrierverfahren zu, bei denen die Geräte ohne Papierrollenwechsel jeweils für die Dauer eines ganzen Monats in Betrieb sind. Dabei wird verlangt, dass der Gangfehler nach einem Monat wartungslosen Betriebes etwa 5 Minuten nicht übersteigt.
Gemäss der Erfindung wird ein zeitgesteuerter Antrieb vorgeschlagen, bei welchem die Abtriebswelle mit einem die Antriebskraft liefernden Uhrwerk verbunden ist, dessen Gang durch ein unbelastetes Uhrwerk gesteuert und nachgeregelt wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäss der Erfindung schematisch dargestellt. Einander entsprechende Teile tragen gleiche Bezugszeichen. Fig. 1 zeigt eine Anordnung, bei der das steuernde Uhrwerk den Rückerzeiger des die Antriebskraft liefernden Uhrwerkes über ein Differentialgetriebe verstellt.
In Fig. 2 ist eine Einrichtung dargestellt, bei welcher das steuernde Uhrwerk über einen elektromagnetischen Fühlhebel und eine Schlossscheibe unter Zwischenschaltung eines Differentialgetriebes den Rückerzeiger des die Antriebskraft liefernden Uhrwerkes beeinflusst. Bei der Anordnung nach den Fig. 3a und 3b ist das Differentialgetriebe durch eine elektromagnetische Kupplung ersetzt.
In Fig.l sitzt das Sonnenrad 21 eines Differentialgetriebes auf der Hauptwelle 22 des steuernden Uhrwerkes 19. Entsprechend ist auf der Hauptwelle 23 des die Antriebskraft liefernden Uhrwerkes 1 das Sonnenrad 24 befestigt. Das Planetenrad 25 des Differentialgetriebes läuft zwischen den beiden Sonnenrädern 21 und 24 und ist auf einer Achse 26 gelagert, die ihrerseits um die Achse 27 drehbar angeordnet ist. Die beiden Sonnenräder 21 und 24 haben verschiedenen Drehsinn, so dass sich das Planetenrad 25 mitdreht und um die Achse 27 ver- schwenkt wird, sobald eine Gangdifferenz auftritt.
Diese Verschwenkung des Planetenrades wird über den Hebel 28 auf den Rückerzeiger 12 übertragen, dessen Stellung von der Skala 29 angezeigt wird und der über die Welle 30 den Gang des Uhrwerke 1 regelt. Die Abtriebswelle 2 wird über die Zahnräder 31 und 32 von der Hauptwelle des die Antriebskraft liefernden Uhrwerkes angetrieben. Durch die gesamte Anordnung wird erreicht, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit der Abtriebswelle 2 auch dann im Rahmen der Genauigkeit des steuernden Uhrwerkes kon-
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stant ist, wenn die Belastung am Stiftenrad 3 schwankt.
Gemäss Fig.2 treibt das die Antriebskraft liefernde Uhrwerk 1 über die Welle 2 und das Stiftenrad 3 einen Registrierstreifen 33 an. Der Rücker- zeiger 12 dieses die Antriebskraft liefernden Uhrwerkes ist so mit dem Planetenrad 25 eines Differentialgetriebes verbunden, dass er bei einer Schwenkung des Planetenrades 25 ebenfalls verstellt wird. Das Sonnenrad 24 des Differentialgetriebes wird über das Zahnradpaar 34, 34' angetrieben und rollt auf dem Planetenrad 25 ab. Das Sonnenrad 21 des Differentialgetriebes ist mit einer Scheibe 35 verbunden, die einen keilförmigen Einschnitt aufweist. In periodischen Zeitabständen, beispielsweise alle 5 Minuten, wird nun von dem steuernden Uhrwerk 19 ein Kontakt geschlossen,-der die Spule 17 unter Strom setzt.
Die Übersetzung der Zahnräder 34 und 34' ist so gewählt, dass der mit dem Anker 16 verbundene keilförmige Hammer 14 bei Kontaktgabe in die Vertiefung der Scheibe 35 kurzzeitig eingreift. Solange die Spule 17 keinen Strom führt, wird das Planetenrad 25 infolge Haftreibung nicht verschwenkt, sondern beide Sonnenräder 21 und 24 drehen sich mit gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung um. Läuft nun beispielsweise das die Antriebskraft liefernde Uhrwerk 1 zu schnell, so hat dies zur Folge, dass der Hammer 14 bei der nächsten Impulsgabe nicht genau die Kerbmitte trifft, sondern auf die eine Seitenwand der Kerbe aufschlägt und infolge seiner Massenträgheit die Scheibe 35 so lange dreht, bis der Hammer auf dem Grund des keilförmigen Schlitzes angekommen ist.
Durch diese Drehung der Scheibe 35 wird das Planetenrad 25 in einer solchen Richtung verschwenkt, dass der Rückerzeiger die Ganggeschwindigkeit des Uhrwerkes 1 verkleinert. Geht das Uhrwerk 1 zu langsam, so wird analog der Rückerzeiger in der andern Richtung verstellt. Durch entsprechend kurze Impulsgabe ist dafür Sorge getragen, dass der Hammer die Scheibe 35 nicht so lange festhält, dass dadurch auch bei richtigem Gang des Werkes eine Verstellung des Rückerzeigers erfolgen könnte.
In dem in Fig. 3a erläuterten Ausführungsbeispiel treibt das Uhrwerk 1 über eine Welle 2 das Stiftenrad 3 an. Ausserdem ist aus diesem die Antriebskraft liefernden Uhrwerk eine relativ schnellaufende Welle 4 herausgeführt, die über die Rutschkupplung 5 und die Welle 6 mit der als Anker wirkenden Schlossscheibe 7 der elektromagnetischen Kupplung 8 verbunden ist. Das Gehäuse 8 der elektromagnetischen Kupplung, das in seinem Innern eine nicht dargestellte Spule aufweist, ist zusammen mit einer Welle 9 drehbar gelagert, die über ein Getriebe 10, 11 den Rückerzeiger 12 des die Antriebskraft liefernden Uhrwerkes 1 beeinflusst.
Die Scheibe 7 der elektromagnetischen Kupplung besitzt an ihrem äussern Umfange zugleich eine Reihe von Zähnen, in die der vom steuernden Uhrwerk ausgelöste elektromagnetische Fühlhebel einschlägt, wie aus Fig. 3b hervor- geht. Der Fühlhebel 13 mit dem keilförmigen Hammer 14 ist in dem Punkte 15 schwenkbar gelagert und weist einen Anker 16 auf, der von der Spule 17 angezogen wird. Diese Spule liegt in einem Stromkreis mit der Spannungsquelle 18 und dem steuernden Uhrwerk 19. Die Klemmen 20 dieses Stromkreises führen ausserdem zu den nicht eingezeichneten Schleifringen am Gehäuse der elektromagnetischen Kupplung B.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: In periodischen Zeitabständen schliesst das steuernde Uhrwerk 19 kurzzeitig den Stromkreis für die elektromagnetische Kupplung und die Spule 17 des Fühlhebelmagneten. Die elektromagnetische Kupplung und der Fühlhebelmagnet sind so aufeinander abgestimmt, dass die als Anker wirkende Schloss- scheibe bereits von der nicht dargestellten Spule der elektromagnetischen Kupplung 8 angezogen ist, wenn der Hammer 14 in eine Kerbe der Schloss- scheibe einschlägt.
\flenn nun beispielsweise das die Antriebskraft liefernde Uhrwerk 1 zu langsam gelaufen ist, so wird die Schlossscheibe und damit das Gehäuse der elektromagnetischen Kupplung beim Eintreffen eines Steuerimpulses um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht. Diese Drehung stellt den Rückerzeiger 12 des die Antriebskraft liefernden Uhrwerkes 1 so ein, dass es seinen Gang beschleunigt. Die Rutschkupplung 5 ist so bemessen, dass bei offenem Stromkreis die Schlossscheibe 7 mitgedreht wird, dass dagegen beim Einschlagen des Fühlhebels die Rutschkupplung in Tätigkeit tritt, falls eine Gangdifferenz vorhanden ist.
Die Zähnezahl der Schlossscheibe und die Umdrehungszahl der Welle 4 sind so aufeinander abgestimmt, dass die Kerben der Schlossscheibe gleich oft benutzt werden. Ausserdem ist die Zahl der zwischen zwei Steuerimpulsen an dem Fühlhebel vorbeilaufenden Zähne so gross zu wählen, dass der zu Beginn der überwachung infolge fehlender Synchronisation mögliche Gangfehler vernachlässigbar klein bleibt. Schon nach Ablauf einer f7berwachungs- periode ist eine Synchronisierung eingetreten.
Die zuletzt beschriebene Einrichtung kann auch so beschaffen sein, dass die Schlossscheibe mit dem Gehäuse der elektromagnetischen Kupplung verbunden ist, während der Anker dieser Kupplung über ein Getriebe auf den Rückerzeiger des die Antriebskraft liefernden Uhrwerkes 1 einwirkt.
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Time-controlled drive When recording devices and other time-controlled measuring devices are driven, the speed of the timing mechanism depends on the load from the controlled or driven element. This load can e.g. B. be given by the force to move a paper strip. The rate change of the clockwork, which is dependent on the size of the load, could be taken into account during the adjustment if the load were constant. However, this can never be assumed with drives of this type, since the load is usually the result of frictional losses which are generally subject to strong fluctuations due to contamination, temperature changes etc. In addition, z.
B. when driving a paper strip running off a supply roll, the required torque depends on the diameters of the strip winding and thus changes greatly during the entire process. In the case of registration processes that require a high degree of constancy of the feed rate, the rate fluctuations caused by the above-mentioned load changes are no longer acceptable. This applies e.g. B. for the newer impulse registration process, in which the devices are in operation for a whole month without changing the paper roll. It is required that the gait error does not exceed about 5 minutes after a month of maintenance-free operation.
According to the invention, a time-controlled drive is proposed in which the output shaft is connected to a clockwork which supplies the driving force and whose rate is controlled and readjusted by an unloaded clockwork.
In the drawing, exemplary embodiments according to the invention are shown schematically. Corresponding parts have the same reference numerals. Fig. 1 shows an arrangement in which the controlling clockwork adjusts the index pointer of the clockwork supplying the driving force via a differential gear.
In Fig. 2 a device is shown in which the controlling clockwork influences the index pointer of the clockwork supplying the driving force via an electromagnetic feeler lever and a lock washer with the interposition of a differential gear. In the arrangement according to FIGS. 3a and 3b, the differential gear is replaced by an electromagnetic clutch.
In Fig.l, the sun gear 21 of a differential gear sits on the main shaft 22 of the controlling clockwork 19. Correspondingly, the sun gear 24 is attached to the main shaft 23 of the clockwork 1 supplying the driving force. The planetary gear 25 of the differential gear runs between the two sun gears 21 and 24 and is mounted on an axle 26 which in turn is rotatably arranged about the axle 27. The two sun gears 21 and 24 have different directions of rotation, so that the planet gear 25 rotates with it and is pivoted about the axis 27 as soon as a gear difference occurs.
This pivoting of the planetary gear is transmitted via the lever 28 to the index indicator 12, the position of which is indicated by the scale 29 and which controls the rate of the clockwork 1 via the shaft 30. The output shaft 2 is driven via the gears 31 and 32 from the main shaft of the clockwork that supplies the driving force. The entire arrangement ensures that the speed of rotation of the output shaft 2 is also within the accuracy of the controlling clockwork.
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is constant when the load on the pin wheel 3 fluctuates.
According to FIG. 2, the clockwork 1 supplying the driving force drives a recording strip 33 via the shaft 2 and the pin wheel 3. The index indicator 12 of this clockwork which supplies the driving force is connected to the planetary gear 25 of a differential gear in such a way that it is also adjusted when the planetary gear 25 is pivoted. The sun gear 24 of the differential gear is driven via the gear pair 34, 34 ′ and rolls on the planet gear 25. The sun gear 21 of the differential gear is connected to a disc 35 which has a wedge-shaped cut. At periodic time intervals, for example every 5 minutes, the controlling clockwork 19 closes a contact which energizes the coil 17.
The translation of the gears 34 and 34 'is selected so that the wedge-shaped hammer 14 connected to the armature 16 briefly engages in the recess of the disk 35 when contact is made. As long as the coil 17 carries no current, the planet gear 25 is not pivoted due to static friction, but both sun gears 21 and 24 rotate at the same speed in opposite directions. If, for example, the clockwork 1 supplying the driving force runs too fast, this means that the hammer 14 does not hit the center of the notch when the next pulse is given, but hits one side wall of the notch and, due to its inertia, rotates the disk 35 for so long until the hammer has reached the bottom of the wedge-shaped slot.
As a result of this rotation of the disk 35, the planet gear 25 is pivoted in such a direction that the index pointer reduces the rate of the clockwork 1. If the movement 1 goes too slowly, the index pointer is adjusted in the other direction. By appropriately short impulses, it is ensured that the hammer does not hold the disk 35 for so long that an adjustment of the index pointer could take place even if the movement is correct.
In the exemplary embodiment explained in FIG. 3 a, the clockwork 1 drives the pin wheel 3 via a shaft 2. In addition, a relatively high-speed shaft 4, which is connected to the lock disc 7 of the electromagnetic clutch 8, which acts as an anchor, is led out of this clockwork, which supplies the driving force, via the slip clutch 5 and the shaft 6. The housing 8 of the electromagnetic clutch, which has a coil (not shown) inside, is rotatably mounted together with a shaft 9 which, via a gear 10, 11, influences the index pointer 12 of the clockwork 1 that supplies the driving force.
The outer circumference of the disk 7 of the electromagnetic clutch also has a row of teeth into which the electromagnetic feeler lever triggered by the controlling clockwork hits, as can be seen from FIG. 3b. The feeler lever 13 with the wedge-shaped hammer 14 is pivotably mounted at the point 15 and has an armature 16 which is attracted by the coil 17. This coil is in a circuit with the voltage source 18 and the controlling clockwork 19. The terminals 20 of this circuit also lead to the slip rings, not shown, on the housing of the electromagnetic clutch B.
The device described works as follows: At periodic intervals, the controlling clockwork 19 briefly closes the circuit for the electromagnetic clutch and the coil 17 of the feeler lever magnet. The electromagnetic clutch and the feeler lever magnet are matched to one another in such a way that the lock washer acting as an armature is already attracted by the coil (not shown) of the electromagnetic clutch 8 when the hammer 14 hits a notch in the lock washer.
If, for example, the clockwork 1 supplying the driving force has run too slowly, the lock washer and thus the housing of the electromagnetic clutch will be rotated by a certain angular amount when a control pulse arrives. This rotation sets the index pointer 12 of the clockwork 1 supplying the driving force so that it accelerates its rate. The slip clutch 5 is dimensioned in such a way that when the circuit is open, the lock disc 7 is rotated along with it, but when the feeler lever is turned, the slip clutch comes into operation if there is a gear difference.
The number of teeth on the lock washer and the number of revolutions of the shaft 4 are coordinated so that the notches on the lock washer are used equally often. In addition, the number of teeth moving past the feeler lever between two control pulses should be selected to be so large that the possible gait error due to a lack of synchronization at the beginning of the monitoring remains negligibly small. Synchronization has already occurred after the end of a monitoring period.
The device described last can also be designed in such a way that the lock disc is connected to the housing of the electromagnetic clutch, while the armature of this clutch acts via a gear on the index pointer of the clockwork 1 that supplies the drive force.